167140. lajstromszámú szabadalom • Mérési eljárás porózus rendszer folyadéktelítettségének meghatározására

167140 3 4 és hőmérsékleten végzett telítésnél a széndioxid a folyadék vagy folyadékpárral közvetlen kontaktusban marad a mérés folyamán, míg utóbbi esetben közvetlen kontaktus csak az alacsony nyomáson és hőmérsékleten végzett telítés periódusában áll fenn a telítő széndioxidgázzal és utána, de még a rendszer felfűtése és rétegnyomásra való emelése előtt e közvetlen kontaktust meg kell szüntetni és a rendszer nyomását általában más gázzal, pl. nitrogén alkalmazásával közvetve emeljük a kívánt nyomásértékig. Az eljárás alkalmazható a kapilláris nyomás diafragmás, de a centrifugás mérési módszereinél is. A gázkoncentráció állandóságát a vizsgálat során úgy biztosítjuk a diafragmás méréseknél, hogy a folyadékfázisok közötti nyomásdifferencia - kapilláris nyomás -beállítását és változtatását függetlenül a rendszer nyomásától a gravitációs erőtérnek megfelelően a folyadéknívók közötti magasságkülönbség változtatásával hozzuk létre. A centrifugás mérést, melyet eddig atmoszférikus nyomásnál nagyobb nyomáson nem végeztek, úgy hajtjuk végre, hogy zárt mintatartóban a nyomást a telítés alkalmával, vagy utána, de a forgatás megkezdése előtt közöljük a felfűtött rendszerrel. Bizonyított tény ugyanis, hogy p nyomáson és t hőmérsékleten a zárt rendszer egészét jellemző nyomás nem változik meg, ha e rendszert ugyanazon nyomáson és hőmérsékleten centrifugális erőtér változásának tesszük ki, de a rendszeren belül a folyadékfázisok közötti nyomásdifferencia a kőzetben, vagyis, a kapilláris nyomás az erőtér természete és nagysága szerint megváltozik. A leírt gáztelítéses kapilláris nyomás mérési eljárást a következő kiviteli példákon és a hozzájuk csatolt folyamatábrákon keresztül kívánjuk részletesen ismertetni. l.sz. Kiviteli példa: 1. Gravitációs erőtér, maximális oldott gázkoncentráció. Az 1. folyamatábrának megfelelően a nedvesítő fázissal tökéletesen telített 1 kőzetminta végére porózus 2 diafragma kerül. A diafragma jelentősen nagyobb küszöbnyomása biztosítja a nedvesítő és nem nedvesítő fázis szelektív elkülönítését egymástól, vagyis a fázisok közötti nyomáskülönbség, a kapilláris nyomás kialakításának lehetőségét a diafragma küszöbnyomásánál kisebb, de a porózus minta küszöbnyomásánál lényegesen nagyobb nyomáskülönbségek esetén vagyis a gázzal telített folyadék vagy folyadékrendszerre jellemző Pc (S) Rs

összefüggés meghatározása. A függőlegesen elhelyezett porózus rendszerben a folyadék vagy folyadékpár gázzal történő telítése diffúzió útján valósul meg. Egyetlen folyadék esetén közvetlenül a nedvesítő folyadékkal, folyadékpárnál a diffúziós folyamat közvetlen a nem nedvesítő fázissal, míg a nedvesítő fázis gáztelítése a gázzal közvetlen kontaktusban levő nem nedvesítő - olaj — fázison keresztül valósul meg. A diffúziós telítődés ellenőrzését mindkét esetben a nedvesítő fázis oldaláról végezzük. A kapilláris nyomás létesítéséhez szükséges magasságkülönbségek csökkentése és a nedvesítő fázis ellenkező irányból történő telítődésének megakadályozására a víztesttel kapilláris kontaktusban levő porózus diafragma alatt, megfelelő méretű 3 higanytest helyezkedik el. A kőzetből a lecsapolási folyamat alatt 5 kilépő, illetve az ellentétes irányú felszívási folyamatnál részlegesen visszalépő nedvesítő fázis térfogatának a meghatározását a vele azonosan mozgó higanytesttel végezzük. A kapilláris nyomás hatására a kőzetből a diafragmán keresztül távozó víz a 10 higanytartályból saját térfogatával azonos térfogatú higanyt szorít ki, ami a 6 flexibilis korrózióálló acélvezetéken keresztül az 5 mérőegységbe kerül. Ebben a higanytérfogat meghatározása közvetlenül, vizuálisan a megfelelően kialakított és befogott 15 vastagfalú üvegcsőben - vagy közvetve - elektromos érzékelővel elektromos jellé átalakítva - történik. A kapilláris nyomást a mérőegység függőlegesen álló mérőcsövében levő higanyfázisnak gázzal érintkező felszíne és a diafragma felett elhe-20 lyezett kőzetminta redukált magasság értéke közötti magasságkülönbséggel biztosítjuk. E magasságkülönbségnek a kívánt értékű változtatására a flexibilis kontaktus tág lehetőséget nyújt. Tekintettel arra, hogy a telítő gáz, amellyel a rendszer 25 abszolút nyomását is biztosítjuk, a folyadékrendszer mindkét oldalára hat, így a kapilláris nyomás könnyen és pontosan változtatható az abszolút nyomás bármilyen jellegű megváltozása nélkül. A rendszer abszolút nyomása tehát vál-30 tozatlan lesz a mérés egész lecsapolási és felszívási periódusában. A kapilláris nyomásmérést egyensúlyi állapotok sorozataival hajtjuk végre. Egy egyensúlyi állapoton belül a kapilláris nyomás azonos értékű kell maradjon. Mivel a kapilláris nyomás hatására a 35 lecsapolási, illetőleg felszívási periódusnak megfelelően a kőzet folyadéktelítettsége megváltozik, ezért a kilépő, illetve felszívódó folyadék a beállított magasságkülönbséget módosítja. Ennek elkerülésére vagy a mérőcsövet helyezzük el víz-40 szintesen, vagy a beállított magasságkülönbséget módosítjuk - utánállítjuk - a folyadékmozgás irányának megfelelően. Az utánállítást vagy szakaszosan, kézi úton végezzük — a folyamat lassúsága erre lehetőséget ad - vagy elektronikus úton 45 vezérelt motoros nívókövetővel hajtjuk végre. A folyadékkal telített kőzetminta és a higanytartály a 4 korrózióálló acélkamrába kerül. E cella alul a 6 flexibilis vezetékkel az 5 mérőegység alsó végéhez csatlakozik, míg felső vége és a mérőegység felső 50 vége közé ugyancsak flexibilis vezetékkel a 7 elosztó idom kerül, amely magában foglalja a rendszer nyomását jelző manóméiért és a gázbetáplálásra szolgáló 9 nagynyomású tűszelepet. A telítésre használt gáz kritikus állapotjelző para-55 métereitől függően vagy csak a nagynyomású kamrák vagy a felső elosztó rendszert és vezetékeit is termosztáljuk meleg levegő cirkulálását biztosító 10 légtermosztát útján. 2 sz. Kiviteli példa: Gravitációs erőtér, maximálisnál kisebb oldott gázkoncentráció. Ez a vizsgálat kifejezetten folya-65 dékpárral kapcsolatos. A mérési folyamatnál az 2