Le testeur de flux de carottes est l'équipement central utilisé dans le développement de l'exploration pétrolière pour simuler les conditions stratigraphiques, analyser la perméabilité des roches et les propriétés d'écoulement des fluides. Son principe de fonctionnement est basé sur la loi de Darcy pour réaliser des tests dynamiques sur des échantillons de carottes en contrôlant avec précision les paramètres de pression, de température et de fluide. Voici une analyse du principe de fonctionnement et de la conception des composants clés:

I. principe de fonctionnement: application technique de la loi de Darcy

Le testeur d'écoulement carottaire analyse quantitativement la perméabilité des roches et les caractéristiques d'écoulement des fluides en simulant la pression, la température et l'état d'écoulement des fluides dans la formation. Son principe central est la loi de Darcy: la vitesse d'écoulement d'un fluide dans un milieu poreux est proportionnelle au gradient de pression et inversement proportionnelle à la viscosité du fluide. Dans les essais, un fluide, tel que de l'huile, de l'eau ou un agent de propulsion chimique, est injecté à une pression ou un débit constant dans le préhenseur de carotte pour calculer la perméabilité absolue, la perméabilité relative et les indicateurs de sensibilité du réservoir en mesurant la différence de pression entre l'entrée et la sortie de la carotte, le débit de fluide et les paramètres temporels en combinaison avec les dimensions géométriques de la carotte (longueur, diamètre) et la porosité. Par exemple, dans les expériences de détermination de la perméabilité, le système acquiert des données de pression différentielle et de débit en temps réel via des capteurs de pression de haute précision et des balances électroniques, qui sont traitées par logiciel pour générer des courbes de perméabilité avec des erreurs contrôlées à ± 3%.

II. Conception de composants clés: modularité et synergie de haute précision

Système d'injection

Composé d'une pompe à plat, d'un récipient intermédiaire et d'un robinet de tuyau, il est responsable de l'injection précise du fluide dans le noyau avec un débit de 0,01 à 10 ml / min. La pompe à flux plat utilise un mécanisme de liaison pédalier à engrenage non circulaire pour assurer la stabilité du débit (précision de répétition ± 1%), le récipient intermédiaire est construit à piston, le matériau est en acier inoxydable 316L, résistant à la pression jusqu'à 40 MPa, peut faire circuler le fluide d'alimentation pour éviter La contamination croisée.

Système de simulation

Préhenseur de carotte: avec la structure d'étanchéité de surface d'extrémité, le matériau est un alliage résistant à la corrosion hc276, qui peut résister à une pression de bague de 50 MPa et à une température élevée de 180 ℃, pour assurer l'étanchéité et la stabilité de la carotte pendant l'essai.

Thermostat: par PID régulation de la technologie de contrôle de la température, atteindre un champ de température uniforme de 200 ℃ ± 1 ℃, la vésicule interne utilise un ventilateur axial silencieux pour faire circuler l'air chaud, l'uniformité de la température est meilleure que ± 0,5 ℃.

Pompe à pression annulaire et système de retour de pression: la pompe à pression annulaire applique une pression annulaire par l'intermédiaire d'un clapet de retour de pression à chargement supérieur, simulant la pression périphérique de la formation; Le système de retour de pression est équipé d'un réservoir tampon de 600ml qui résiste à une pression de retour de 20mpa et empêche la vaporisation ou le reflux du fluide.

Système de mesure

Mesure de pression: transmetteur de pression avec une précision de 0,1% f · s, la portée couvre 0 ~ 40mpa, les données sont transmises à l'ordinateur en temps réel via l'interface RS232.

Mesure du débit: Combinez la balance électronique (précision 0,01 g) avec la méthode de pression différentielle pour calculer le débit de liquide par la méthode de pesage ou pour extrapoler la quantité de liquide de remplacement en utilisant la variation de pression différentielle du tube de mesure.

Mesure de la température: avec la sonde thermométrique pt100, associée au thermomètre xmt - 7512zx - RZ, elle permet un contrôle en boucle fermée de la température.

Système d'acquisition et de traitement des données

Composé d'une carte d'acquisition de données moxac168h / PCI, d'une machine de commande et d'un logiciel dédié, il peut synchroniser les paramètres de pression, de température et de débit et générer automatiquement des rapports de données brutes, des courbes d'analyse et des fichiers de base de données. Le logiciel prend en charge le calcul de la loi de Darcy, l'ajustement de la courbe de perméabilité et l'évaluation de la sensibilité du réservoir (par exemple, la sensibilité à la vitesse, la sensibilité à l'eau et le calcul de l'indice de sensibilité à l'acide), l'interface d'exploitation prend en charge le Dialogue homme - machine pour réaliser des tests automatisés sans surveillance.

Iii. Avantages techniques et valeur d'application

Le testeur de flux de carottes permet une reproduction précise des conditions stratigraphiques grâce à une conception modulaire (p. ex. préhenseur de carottes amovible, processus de déplacement inverse positif) et à une synergie de haute précision des composants clés. Ses avantages techniques comprennent:

Large plage de paramètres: pression de fonctionnement jusqu'à 50 MPa, température couvrant la température ambiante à 200 ℃, plage de débit 0,01 ~ 10 ml / min, s'adapte à différentes conditions de réservoir;

Haute fiabilité: les composants de base utilisent des pièces importées (par exemple, pompe à plat, capteur de pression) combinées avec des matériaux résistants à la corrosion (hc276, 316L) pour assurer la stabilité à long terme;

Fonctionnement intelligent: l'ordinateur contrôle automatiquement le débit d'injection, la pression de l'anneau et la température, l'acquisition et le traitement des données sont intégrés pour améliorer l'efficacité des essais.

L'équipement est largement utilisé dans l'évaluation des réservoirs, la recherche sur les processus d'extraction de pétrole (par exemple, l'acidification, les essais d'efficacité de fracturation) et les expériences d'amélioration du taux de récupération, fournissant un support de données clé pour l'élaboration de programmes de développement pétrolier. Par exemple, dans le développement de réservoirs à faible perméabilité, le degré de contamination du réservoir par le fluide de forage (valeur de récupération de la perméabilité) peut être évalué avec précision par un testeur de flux carotté, optimisant la formulation du bloqueur de blindage et réduisant considérablement le taux de dommages au réservoir.