ISCO柱塞泵在巖心驅替的應用

    當原油儲量*被發(fā)現，原油回收開(kāi)始時(shí)，生產(chǎn)速率通常在開(kāi)始時(shí)很高，然后隨著(zhù)時(shí)間的推移而下降。在油井的壽命期內，石油工程師不斷尋找新的方法來(lái)防止這些產(chǎn)量下降，并保持大的盈利能力。通過(guò)采用各種被稱(chēng)為提高采收率(EOR)的技術(shù)，可以延長(cháng)油井的壽命并保持利潤。在某些情況下，EOR技術(shù)必須應用于新井，以便使它們從一開(kāi)始就有利潤產(chǎn)生。
    Teledyne ISCO柱塞泵用于這些EOR技術(shù)的實(shí)驗室測試。

理論

    在油井的早期，來(lái)自油中氣體的壓力有助于將油推向油井的入口和出口。這種類(lèi)型的油通常被稱(chēng)為“活油”。然而隨著(zhù)時(shí)間的推移，這些氣體會(huì )枯竭，從而形成一種稱(chēng)為“枯竭原油”的條件。如果沒(méi)有其他條件，耗盡的原油就很難恢復。由于大部分石油仍在地下，可以運用EOR技術(shù)來(lái)保持原油開(kāi)采保持在較高水平。
    EOR技術(shù)通常包括抽汽、鹽水、CO2或其他各種流體進(jìn)入油田周?chē)牡孛?。這些液體會(huì )迫使油流向油井，從而增加產(chǎn)量。
    為確定哪種EOR技術(shù)好，會(huì )進(jìn)行巖心驅替試驗，以了解各種流體流經(jīng)儲層巖石的容易程度。
 

巖心驅替

    巖心驅替是一種常見(jiàn)的測試，用以確定巖石的滲透性，以及包括油在內的各種流體將如何通過(guò)它。首先，從儲油層中切割圓柱形巖石樣品或巖心。巖心被放置在巖心夾持器中，外部表面被加壓以模擬巖心被移除時(shí)所承受的載荷或三軸應力。在這些載荷或應力中，有些是由巖心上方材料的重量引起的，這就是所謂的“過(guò)負荷”壓力。巖石上的載荷會(huì )影響巖心對流體的滲透性，因此在測試過(guò)程中完整地復制它們是很重要的。然后將試驗流體泵入巖心，測量穿過(guò)巖心的流速和壓降。從而通過(guò)這些數據，對流動(dòng)的阻力進(jìn)行評估。

巖心驅替測試設置
典型巖心驅替示意圖如下圖所示。

    上述系統的目的是重建巖心被移除的條件，然后通過(guò)巖心泵入流體以確定滲透率。一個(gè)Teledyne ISCO柱塞泵在“恒壓模式”下運行，用來(lái)重復負荷和應力。一個(gè)Teledyne ISCO雙泵系統在“恒流模式”下運行，用于將流體引入巖心夾持器并監測流量。

    如果流體具有腐蝕性或對泵有潛在的損害，則有時(shí)會(huì )使用中間容器或轉移缸。中間容器有氣囊；轉移缸使用滑動(dòng)活塞。這兩個(gè)裝置的作用是將干凈的流體泵入一端，迫使腐蝕性流體離開(kāi)另一端，從而使兩種流體不會(huì )相互接觸。
    在高壓和低流量下，新引入的流體需要至少幾個(gè)小時(shí)才能從巖石樣品中取代油。從巖心驅油得到的數據來(lái)看，這是提高油藏采收率的公司可以得到大采收率的途徑。
 

用戶(hù)

在世界各地，石油和化學(xué)工程師正在使用Teledyne ISCO柱塞泵進(jìn)行巖心驅替。這些研究人員為：

• 石油公司生產(chǎn)研究部門(mén)

• 提高原油回收率研究的實(shí)驗機構

• 巖石和石油研究的大學(xué)

    例如在美國、加拿大、中國、俄羅斯、英國、墨西哥和委內瑞拉等石油生產(chǎn)國，有大量進(jìn)行巖心驅替研究的機構。在日本、法國、荷蘭、比利時(shí)和德國等技術(shù)出口國同樣也有很多。

為什么使用Teledyne ISCO柱塞泵？

    Teledyne ISCO柱塞泵是高度準確和可靠的，并且沒(méi)有脈沖流量。流量精度是±0.5%或更好。泵的價(jià)格有競爭力，用途廣泛。這一點(diǎn)對學(xué)術(shù)客戶(hù)特別有吸引力，并且Isco柱塞泵也可以用于其他類(lèi)型的研究。

對Teledyne ISCO柱塞泵選型的建議

    雖然所有的Teledyne ISCO柱塞泵都適合于巖心驅替應用，但很多老師會(huì )購買(mǎi)500D型泵，因為它具有良好的體積尺寸和壓力等級。如果需要高壓，可以使用其他型號。65D特別適合于對近海油井的巖心樣品進(jìn)行測試，因為覆蓋層壓力高達1,360bar(20,000psi)。