Методическое обеспечение исследования проницаемости горных пород и цементного камня по газу

Актуальность:
Важной научно-технической проблемой эффективной разработки нефтяных и газовых месторождений является разработка и совершенствование методов и технологий увеличения продуктивности скважин.
Существует большое количество лабораторных методов исследований горных пород на абсолютную проницаемость, которые рассматривают задачи требующие:
- точности измерений;
- эффективности решений;
- комплексных методов измерений
2

Цель работы: Целью работы является разработка стенда и методики, предназначенной для исследования абсолютной проницаемости образцов горных пород (керна), при различных постоянных или переменных перепадах давления в условиях всестороннего сжатия образца горной породы.
Задачи:
-рассмотрение существующих методик;
-разработка нового стенда;
-разработка методики для работы с новым стендом.
3

Общая схема стенда
1 - камера для создания давления над керном; 2 - шкала для фиксации перемещении поршня; 3 - ручной гидравлический насос;
4 - блок питания;
5 - компрессор;
6 - рессивер;
7 - манометр;
8 - газовый редуктор;
9 - камера для давления под керном;
10 - исследуемый образец (керн);
11,12,17 - датчики давления;
13 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 14 - компьютер;
15 - мерный цилиндр;
16-вентиль выпуска воздуха.
4

а – узел создания давления б – узел фильтрации.
Основные узлы стенда
5

6

Узел фильтрации
1-корпус;
2- основание;
3- нижняя гайка;
4- узел держателя керна; 5- втулка;
6-заглушка;
7-верхняя гайка;
8- газ;
9-верхняя камера над образцом(керном);
10-камера под образцом(керном),
7

Узел держателя керна
4.1 – керн; 4.2 – резиновая обойма; 4.3 - два распора; 4.4 - верхний упор; 4.5 - нижний упор.
8

Узел создания давления
1 – рессивер;
2, 5 – мерный цилиндр;
3 – компрессор;
4 – газовый редуктор;
9

Основные детали мерного цилиндра
5 – мерный цилиндр;
6 – поршень;
7 – шток;
8 – грибок с засечкой;
9 – шкала;
10 – отверстия для вытеснения газа;
11 – крышка;
12 – штуцер;
13 – разборное дно
10

14 – болты;
15 – датчик включения;
16 – кнопка концовика;
17 – планка включения;
18 – датчик включения;
Н – расстояние перемещения штока
11
Измерительная часть мерного цилиндра

Вывод информации на экран
12

Проведение эксперимента
13

Вывод:
1 В результате эксперимента была апробирована методика расчета абсолютной проницаемости по газу.
2 Разработанный стенд, является универсальным для измерения проницаемости образца по жидкости и по газу. Принцип определения проницаемости основан на измерении времени за которое через образец пройдет два литра газа в соответствии с ГОСТ26450.2–85.
Все результаты выводятся на экран по каждому датчику, ведя регистрацию результатов измерений в один файл с их обработкой.
3 Разработано новое методическое обеспечение исследования проницаемости горных пород и цементного камня по газам.
14