Автоматизированная система моделирования пласта для исследования фильтрационно-емкостных свойств керна при трёхфазной фильтрации

Назначение:

Система моделирования пласта СМП-ФЕС3А — это полностью автоматизированная лабораторная установка для комплексного проведения экспериментов по трехфазной фильтрации в пластовых условиях в соответствии с ОСТ 39-235-89 и ОСТ 39-195-86.

Характеристики оборудования:

Установка СМП-ФЕС3А предназначена для точного определения параметров коэффициентов проницаемости по флюиду (Кпр), коэффициента вытеснения (Квыт) нефти водой или газом, построения кривых относительных фазовых проницаемостей (ОФП), определения удельного электрического сопротивления (УЭС) и насыщенности образца в ходе эксперимента. В том числе, СМП-ФЕС3А позволяет определять газонасыщенность исследуемого керна с помощью метода построения PV-диаграммы. Дополнительно установка может быть оборудована под задачи исследования химических методов увеличения нефтеотдачи (МУН, EOR):
– обработки соляно-кислотными составами (СКО);
– заводнения полимерными и гелеобразующими составами;
– другими растворами поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Программное обеспечение:

Вид управляющей программы СМП-ФЕС3А:

Управление работой системы автоматизировано и обеспечивается управляющей программой, разработанной на базе специализированного пакета LabView. Управляющая программа предоставляет полное управление всем процессом проведения исследования.
Реализовано:
– Ручное и автоматизированное управление системой, получение, обработка и сохранение результатов экспериментов;
– Сбор и вывод актуальных данных о текущих и конечных давлениях (P), объёмах (V), расходах (Q), температурах (T), о текущих значениях электросопротивления (R) и уровня в сепараторе (L);
– Расчет в реальном времени всех фильтрационных характеристик при проведении экспериментов, согласно действующим ГОСТ (проницаемость по флюиду, текущие насыщенности);
– Дополнительные модули для расчёта и отображения параметров вязкостей (μ), насыщенностей (S) и фазовых проницаемостей (k). Модуль расчёта газонасыщенности методом построения PV-диаграммы;
– Вывод данных обо всех измеряемых параметрах в табличном виде, построение графиков основных показателей и зависимостей;
– Интерфейс ПО полностью русифицированный.
– В рамках конкретного заказа производится доработка программного обеспечения в соответствии с методикой проведения эксперимента и спецификой работ заказчика.

Комплектация:

– Кернодержатель для исследования образцов и колонок образцов (диаметр 30мм, длина до 300мм) – 1 шт. (более 1 шт. или других типоразмеров – опционально);
– Пластовая гидравлическая система (двухплунжерный насос) – 3 компл.;
– Горная гидравлическая система (двухплунжерный насос) – 1 компл.;
– Система создания противодавления (одноплунжерный насос)– 1 компл;
– Регулятор противодавления (с буферной емкостью) – 1 шт.;
– Разделительные ёмкости (поршневые контейнеры) – 4 шт. (более 4 шт. – опционально);
– Система измерения давления (абсолютного, дифференциального) – 1 компл.;
– Термошкаф с принудительной конвекцией (до 150оС) – 1 шт.;
– Система создания и измерения пластовой температуры – 1 компл.;
– Модуль измерения электросопротивления по 2-х электродной схеме – 1 компл. (по 4-х электродной схеме – опционально);
– Система измерения газонасыщенности (PV-насос) – 1 компл.;
– Система визуального сепаратора-измерителя – 1 компл.;
– Воздушный компрессор (малошумный) – 1 шт. (опционально);
– Гидравлическая обвязка – 1 компл.;
– Весы аналитические – 1 шт.;
– Система автономного завершения работы (блоки бесперебойного питания) – 1 компл.;
– Автоматизированное рабочее место – 1 компл.
– Комплект ЗИП на 2 года работы – 1 компл (более – опционально);
– Документация – 1 компл.

Дополнительная (опциональная) комплектация:

– Насыпная модель (диаметр до 50мм, длина до 1000мм) (опционально);
– Криотермостат жидкостный (от +5 до +150 °С по контуру) (опционально);
– Образцы ГСО с известными значениями открытой пористости и газопроницаемости – 1 компл (опционально);
– Дополнительные съёмные разделительные ёмкости (опционально);
– Сервисная насосная перекатная тележка для автоматической заправки флюидами и вакуумирования системы (опционально);
– Заправочная стойка – 1 компл. (опционально);
– Капиллярный проточный вискозиметр для измерения вязкости в пластовых условиях (опционально);
– Система парогенерации для проведения испытания по вытеснению нефти сухим водяным паром (опционально);
– Дополнительные блоки (Блок вытеснения паром, Модель пористой среды (Slim Tube), т.д.) (опционально)

Технические параметры системы:

1) Кернодержатель
– Размеры керна: диаметр 30мм, длина до 300мм (другие типоразмеры – опционально);
– Рабочее пластовое давление 40 МПа (до 60 МПа опционально);
– Рабочее горное давление 80 МПа (до 100 МПа – опционально);
– Рабочая температура – от комнатной до +150 °С (от +5°С до комнатной / +250 – опционально);
– Расположение в пространстве – горизонтальное (вертикальное, под углом к горизонту – опционально)

2) Насосная система для создания пластового давления
– Двужплунжерный насос для подачи рабочих жидкостей – 3 шт.;
– Режимы работы насосов:
● Поддержание постоянного расхода/отбора;
● Поддержание постоянного давления;
● Поддержание заданной пропорции при двухфазной фильтрации;
– Расход жидкости для насосов – 0,0001-30см3/мин (более – опционально);
– Рабочее давление – 40 МПа (до 60 МПа опционально);
– Точность поддержания давления – 0,015 МПа;

3) Насосная система для создания и поддержания горного давления
– Двухплунжерный насос – 1 шт.;
– Режим работы насоса – поддержание постоянного давления;
– Максимальное давление 80 МПа (до 100 МПа опционально);
– Точность поддержания горного давления – 0,015 МПа;

4) Насосная система для создания и поддержания противодавления с регулятором противодавления
– Одноплунжерный насос – 1 шт.;
– Режим работы насоса – поддержание постоянного давления;
– Максимальное давление – 40 МПа (до 60 МПа опционально);
– Точность поддержания давления – 0,015 МПа;
– Блок противодавления (МРД) механического типа, грязеустойчивый:
– Буферная беспоршневая ёмкость объём 0,5л – 1 шт.\

5) Рабочие флюиды
– водные растворы солей с минерализацией до 300 г/л;
– нефть с вязкостью до 1000 мПа*с;
– химические растворы (такие как):
● водный раствор кислот: НСl до 12%; НF до 5%;
● гелеобразующие растворы на водной или нефтяной основе;
● органические полярные кислородосодержащие растворители (за исключением сложных кетонов);

6) Система создания и измерения пластовой температуры
– Система включает в себя группу электронагревателей хомутового типа, термошкаф с принудительной конвекцией, контур термостата и группу датчиков температуры.
– Максимальная пластовая температура – до 150 °С (до 250оС – опционально);

7) Материалы
– гидравлическая обвязка: стандартное исполнение – нержавеющая сталь марки 316Ti; кислотостойкое исполнение – ХН65МВ (или аналог) (опционально)
– манжеты: стандартное исполнение – маслобензостойкая резина (МБС); газостойкая резина – опционально.
– уплотнения:фторкаучук ВА-13Д.

8) Габаритные размеры и масса системы не более:
– Длина – 3000 мм;
– Ширина – 1500 мм;
– Высота – 2500 мм;
– Масса установки – 1000 кг.

Рабочие условия применения:

– Напряжение сети – 380В;
– Частота – 50 Гц;
– Потребляемая мощность – не более 15 кВт.

Технические преимущества установки СМП-ФЕС3А:

1. Визуальный сепаратор-измеритель
– позволяет в потоковом режиме в пластовых условиях производить разделение выходящей водо-газо-нефтяной смеси и измерять объём вышедшего флюида для расчёта текущей насыщенности образца керна.
– Максимальное рабочее давление – 40 МПа;
– Время работы под давлением не лимитировано;
– Рабочий объем – 50 или 100 см3;
– Материал – сапфир, 316Ti;

2. Вариативность компоновки
Позволяет, исходя из потребностей заказчика, реализовывать различные исполнения:
– осуществление линейной фильтрации флюида в обоих направлениях;
– вертикальная/ горизонтальная/ наклонная ориентация кернодержателя в пространстве;
– сменные кернодержатели на подвижной откатной раме (тележке);
– термостабилизация с применением:
● термошкафа (с принудительной конвекцией);
● электронагревателей хомутовых;
● криотермостата жидкостного (для создания пластовых температур от +5 до +150 °С).

3. Измерение вязкости (опционально)
Проточный капиллярный вискозиметр позволяет впотоковом режиме в пластовых условиях определять вязкость флюида до 1000 мПа*с (опционально).

4. Определение газонасыщенности
Определение свободной газовой фазы модели пласта в пластовых условиях с помощью построения PV-диаграммы:
– исключено изменение насыщенности образца;
– возможность изменять давления для построения диаграммы;
– точное определение мёртвого объёма и объёма модели пласта за счёт использования газа.

5. Модель пористой среды «Slim Tube»
Модель пористой среды «Slim Tube» предназначена для исследования динамического смешивания флюидов в пластовых условиях. В ходе эксперимента обеспечивается непрерывная подача газа и флюидов в трубку, имитирующую модель пористой среды (спрессованный кварцевый песок), в которой происходит смешивание. Постоянное давление внутри системы поддерживается с помощью регулятора противодавления.
Технические характеристики:
– Длина трубки – кратно 12м;
– Внутренний диаметр трубки – не менее 3,2мм
– Наполнитель – Кварцевый песок 230-310 мкм
– Ориентировочный диапазон пористости – 20…60 %
– Определяемые параметры:
● Давление смешиваемости (MMP).
● Минимальная концентрация смешиваемости исследуемых флюидов (MMC).
● Определение коэффициента вытеснения начального объёма конденсата, нефти из модели пористой среды продуктивного пласта

6. Блок парогенератора-перегревателя
Технические характеристики:
– Тип – Проточный;
– Максимальное давление – 20 МПа;
– Максимальная рабочая температура – +320°C
– Подача пара – Сухой, насыщенный
– Тип кернодержателя – Насыпная модель, длина 500 мм, диаметр 30 мм
– Снятие профиля температуры – 4 термопары

Гарантия:

– Гарантийный срок службы составляет 12 месяцев с момента ввода в эксплуатацию;
– Год выпуска оборудования и материалов, поставляемых к оборудованию не ранее предшествующего/текущего года.
– Документальное подтверждение полномочий на осуществление поставки, пуско-наладочных работ, сервисного, технического, гарантийного и постгарантийного обслуживания системы (договор или письмо).

Метрологическое обеспечение:

Система сопровождается:

– программой и методикой первичной и периодической аттестации, утвержденной в установленном порядке. После монтажа системы проводится первичная аттестация в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.586 с оформлением прокола первичной аттестации и аттестата;
– Тип средств измерений (СИ), входящий в комплект поставки утвержден в установленном порядке, и внесен в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений;
СИ сопровождаются следующей документацией:
● свидетельством об утверждении типа СИ;
● описанием типа (приложением к свидетельству);
● методикой поверки СИ;
● свидетельство о первичной поверке.
Срок до окончания действия свидетельства о поверке СИ на дату поставки составляет не менее 2/3 межповерочного интервала.

Обеспечение безопасности:

Оборудование не создаёт опасных и вредных производственных факторов и не требует применения специальных средств защиты персонала. Воздействие на работников вредных факторов не превышает гигиенических нормативов, установленных соответствующими ГОСТ, санитарными правилами.