технологиипри температурах до 1<strong>50</strong> °C и давлении до20,0 МПа. При необходимости используетсясистема противодавления, обеспечивающаямаксимальный уровень давления 7,0 МПа. Приработе с образцами кернов давление обжимаможет достигать <strong>50</strong>,0 МПа.Основными функциональными частямиустановки являются термостатируемаянасыпная модель пласта и кернодержатель дляопытов с использованием образцов кернов.При этом в зависимости от типа исследованийвозможно использование кернодержателя длясоставных кернов длиной до 30 см (исследованиегидродинамических характеристик пористойсреды) либо кернодержателя для одного образцакерна (исследование составов для кислотнойобработки, буровых растворов, жидкостейглушения).Подача рабочих жидкостей в пористуюсреду осуществляется через поджимки сразделительными поршнями жидкостнымипрессами ISCO, из которых в подпоршневой объемподжимок подается масло. При этом возможнараздельно-одновременная подача масла в каждуюиз поджимок или только в одну поджимку, сзаданным расходом.Заполнение поджимок рабочими жидкостямипроизводится под действием вакуума, после тогокак разделительный поршень приводитсяв крайнее нижнее положение давлением газаиз баллона.Для закачки в модель пласта высоковязкихсоставов, дисперсных или полимерныхсистем используется сосуд высокого давления,подача реагента из которого производитсяпод давлением газа из баллона либо подвоздействием несмешивающейся с реагентомжидкости из поджимки. В процессе фильтрацииосуществляется контроль перепада давлениядифманометром фирмы Gould. Фильтрацияфлюидов может производиться прификсированных расходах до 600 см 3 /час.Термостатирование насыпной модели ипредварительный подогрев входной линииосуществляется нагревательной лентой,обмотанной вокруг корпуса модели и входнойлинии. Лента запитана от сети 200V черезавтотрансформатор. Регулировкой напряженияобеспечивается скорость подъема температуры,а ее поддержание и контроль – датчиком –регулятором температуры ТРМ-1, соединенным стермопарой, находящейся на корпусе модели.Были проведены фильтрационныеэксперименты на насыпных моделях пластапо физическому моделированию закачкиполимерного водного раствора РПНП с цельюоценки эффективности его свойств в пористойсреде при термобарических условиях пласта и вприсутствии пластовых флюидов.Для проведения исследований былииспользованы насыпные модели с начальнойпроницаемостью по воде 0,2<strong>50</strong> мм 2 . ИсследованияРисунок 2 – Эффективная вязкость раствораРПНП и сухого ПАА при различных пластовыхтемпературах. Концентрация полимера врастворе составляет 0,1 % масс.Figure 2 – Effective viscosities of the RPNP and dryPAA solutions vs. formation temperature. Polymerconcentration is 0.1% of the solution weightsamples, the overburden pressure can be as high as <strong>50</strong> MPa.The main functional parts of the assemblyinclude temperature-controlled sand packed tubeand core holder that allows experiments with coresamples. Depending on the type of investigation tobe performed, the core holder can be used eitherfor composite core samples up to 300 mm long(investigation of porous medium hydrodynamicperformance), or for one core sample (investigation ofacid treatment solutions, drilling muds, and well killingfluids).Injection of operating fluids into porous medium isperformed using ISCO liquid presses through tightenersequipped with separating pistons. The assembly allowsdual injection of oil into both tighteners or into just onechosen tightener at a specified rate.Filling of the tighteners with operating fluids isperformed under the influence of the vacuum whenthe separating piston is set into the lowermost positionusing high pressure cylinder.High-viscosity solutions, disperse or polymer systemsare also injected into the sand packed tube using highpressure cylinder or by means of fluid coming from thetightener that does not mix with reagents. During thefiltration process a pressure drop is monitored with thehelp of Gould’s differential manometer. Filtration offluids can be carried out at a specified rate up to600 cm 3 /hour.Thermal control of the sand packed tube andpreheating of an input line is performed by a heattape that is wrapped around the input line and tube’sbody. The heat tape is energized by a 200V powergrid through an autotype transformer. The rate oftemperature growth is regulated by voltage, while itsmaintenance and monitoring is carried out by TRM-1temperature-control sensor connected with bodymountedthermoelectric couple.A number of filtration experiments with theapplication of sand packed tubes have been performed.They have simulated the injection of polymerwaterRPNP solution into formation to estimateits performance in the porous medium under PT64 № 4 (0<strong>50</strong>) Декабрь / December 2014
производились на фильтрационной установкевысокого давления HP-CFS. В опытахиспользовалась модель пластовой воды Западно-Сибирского месторождения с плотностью1014 кг/м 3 . В качестве состава для тестированиябыл выбран 1,2%-й водный раствор РПНП, чтоэквивалентно 0,3%-му водному раствору сухогоПАА. Эксперименты проводились при температуре70 °С.Методика эксперимента заключалась вследующем.В направлении «скважина – пласт»закачивалась модель пластовой воды, врезультате чего определялись поровый объемV пори проницаемость насыпной модели пластапри пластовой температуре К 1. В направлении«скважина – пласт» закачивался исследуемыйсостав в объеме не менее 5 поровых объемов.После прохождения жидкости порового объемаотбирался образец фильтрата и определялась егодинамическая вязкость.Результаты измерения относительной вязкостифильтрата µ от=µ τ/µ τ0представлены на рис. 3 и 4.При прохождении через пористую средураствор исходного ПАА теряет более 60% своейвязкости, что связано с большой адсорбциейполимера на породе и механического разрушенияпри движении через пористую среду. Водныйраствор РПНП при той же концентрации полимератеряет 30–40% от своей вязкости, что говорито том, что измельченный полимер в меньшейстепени адсорбируется на поверхность породы, и,таким образом, фронт полимерного заводненияможет распространяться равномерно, безпотери вытесняющей способности, на большеерасстояние.Также в ходе фильтрационных экспериментов наустановке высокого давления HP-CFS определялсякоэффициент дополнительного нефтевытеснения.В качестве нефти использовалась дегазированнаянефть Покачевского месторождения.Методика эксперимента заключалась вследующем. В направлении «скважина – пласт»закачивалась модель пластовой воды, в результатечего определялись поровый объем V порипроницаемость насыпной модели пласта припластовой температуре К в.В направлении «пласт – скважина» закачиваласьнефть, затем прокачивалась пластовая вода достабилизации перепада давления и определенияпроницаемости модели по К в и коэффициентаф1нефтевытеснения К н1. В направлении «скважина –пласт» закачивалось 0,3 поровых объемаисследуемого состава. Затем в направлении«скважина – пласт» прокачивалась модельпластовой воды и определялась проницаемостьпо воде К в и коэффициент нефтеизвлечения К .ф2 н2Определялся фактор остаточного сопротивленияR = К в / ф1 Кв , и изменение коэффициентаф2нефтеизвлечения ΔК н= (К н2– К н1)/К н1*100%.Результаты фильтрационных экспериментовпредставлены на рис. 5 и 6.conditions and in the presence of formation fluids.The sand packed tubes used during experimentshave the initial water permeability of 0.2<strong>50</strong> mm 2 . Itshould be noted that the HP-CFS filtration assemblywas used during experiments. To simulate theformation water, synthetic brine with the densityof 1,014 kg/m 3 was used. As the testing specimenthe 1.2% water solution of the RPNP taken, which isequivalent to the 0.3% water solution of the dry PAA.The temperature during experiments was maintainedat the level of 70 °C.The experimental procedure included the following.In the “well-formation” direction the synthetic brinewas injected. As the result of that, pore volume Vporeand sand packed tube permeability were estimated atformation temperature К 1. After that, the investigatedsolution was injected in the “well-formation” direction.The total volume of the solution was not less than5 pore volumes. When the solution permeated throughthe pore volume, a filtrate sample was taken and itsdynamic viscosity was estimated.The values of filtrate viscosity ratio µ rel=µ τ/µ τ0areРисунок 3 – Изменение относительной вязкостиПАА при фильтрации через насыпную модель спроницаемостью 0,25 мм 2 . Температура 70 °СFigure 3 – Modification of the PAA solution viscosityratio during filtration through the sand packed tubewith the permeability of 0.25 mm 2 . The temperatureis 70 °CРисунок 4 – Изменение относительной вязкостиРПНП при фильтрации через насыпную модель спроницаемостью 0,25 мм 2 . Температура 70 °СFigure 4 – Modification of the RPNP solution viscosityratio during filtration through the sand packed tubewith the permeability of 0.25 mm 2 . The temperatureis 70 °C№ 4 (0<strong>50</strong>) Декабрь / December 2014 65technologies