167140. lajstromszámú szabadalom • Mérési eljárás porózus rendszer folyadéktelítettségének meghatározására

5 167140 6 abszolút nyomást biztosító gázfázist el kell különíteni a vizsgálni kívánt folyadékpártól. Az abszolút nyomást általában olyan indiferens gázzal biztosítjuk, amelynek kritikus paraméterei a gáz halmazállapotot biztosítják (pl. nitrogén). Ebben az esetben a vizsgálathoz használt gáznak a folyadékokban való elnyeletését ugyancsak diffúzióval végezzük azon a nyomáson és hőmérsékleten, amelynél a kívánt oldott gázkoncentráció az adott gázra biztosítható. A diffúziós egyensúly beállta után a továbbiakban a 2. folyamatábrának megfelelően a nagynyomású cellában lévő 13 nem nedvesítő folyadék felszíne fölött elhelyezkedő telítő gázfázist a diafragma fölötti térrel 17 flexibilis vezeték segítségével közlekedő 12 higanytartály megemelésével eltávolítjuk. A megfelelő cellatérbe e tartályból belépő higany az olajtestet megemeli és a gáz kevés fölös olaj jelenlétében 14 szelepen keresztül a 15 tartályba távozik, illetve a megfelelő összekötő vezetékeken a 12 higanytartályból távozó higany helyét foglalja el. A mérés alatt tehát a 4 nagynyomású cella diafragma feletti részében a 14 szelep elzárása után a kőzeten kívül csak a gázzal telített folyadékpár helyezkedik el. Ezután a 9 szelep lezárásával a telítőgáz belépését megszüntetjük és a 16 szelep nyitásával az indiferens gáz betáplálását elkezdjük. E folyamat alat a cellát körülvevő légtermosztát hőmérsékletét óvatosan, és a rendszer abszolút nyomás emelésével összhangban a vizsgálati hőmérsékletig emeljük. Ha folyadékpár gáztelítésére használt gáz kritikus paraméterei ezt nem zárják ki — pl. széndioxid esetén ez nem valósítható meg - az alacsony nyomású telítési szakasz befejeztével a telítőgáznak 4 cella teréből való eltávolítása és 14 szelep lezárása után a rendszer nyomását a telítőgázzal is növelhetjük a vizsgálati nyomásig. Ilyen mérési elrendezés mellett a kapilláris nyomást a mérőcsőben levő higanyfázisnak a nyomásfokozást biztosító gázfázissal alkotott felszínének és a 12 higanytartályban levő higany előbb említett gázzal alkotott felszínének egymáshoz viszonyított elmozdításával hozzuk létre. A 12 higanytartályban levő higanyfelszín helyzetének megállapítására all mérőegyésg csatlakozik a rendszerhez, amelyben vagy közvetlenül vizuálisan vagy elektromos jellé átalakítva állapítjuk meg a higanynívó helyzetét. Egy adott egyensúlyi állapotnál a folyadékelmozdulásnak megfelelő kis mértékű kapilláris nyomásváltozás az 1. pontnak megfelelően szüntethető meg. 3 sz. Kiviteli példa: Centrifugális erőtér maximális oldott gázkoncentráció A 3. folyamatábrának megfelelően az egy kőzetminta az 5 lecsavarható fedővel ellátott 4 nagynyomású mintatartóba kerül. A kőzetminta külső szélén 2 diafragma, előtte és körülötte a nem nedvesítő fázis helyezkedik el. A kőzetminta a nedvesítő folyadékkal telített. A diafragma mögötti hengeres térben ugyancsak a nedvesítő fázis helyezkedik el. E 3 hengeres tér U alakú és baloldali szárnya a nem nedvesítő folyadék feletti gáztérrel közlekedik. A centrifuga megfelelően kialakított és termosztálható terében a forgástengelyre erősített magbefogókban a gázíelítést rétegnyomáson és réteghőmérsékleten még a forgatás megkezdése előtt hajtjuk végre. A telítőgáz 5 bevezetése a 7 csatlakozó vezetéken keresztül történik. A telítés befejeztével a 6 szelepet zárjuk és a csatlakozó megbontásával a flexibilis vezetékkel lecsatlakozunk. A rendszer nyomása a fordulatszámtól és a vele kapcsolatos kapilláris 10 nyomásváltozások hatására jelentkező folyadékmozgásoktól függetlenül állandó érték marad a mérés befejeztéig. A folyadékfázisok közötti nyomásdifferenciát a forgatás hatására jelentkező centrifugális erőtérrel biztosítjuk. Mivel az erőtér 15 nagysága nem állandó, hanem lineárisan növekszik a forgástengelytől mért távolsággal, ezért a kapilláris nyomás adott fordulatszám mellett sem állandó, hanem változik a kőzetminta hossza mentén. Maximáis a kőzetmintának a forgásközpont 20 felé eső oldalán. A kőzetminta telítettségváltozását az U hengeres alakú térbe iktatott üvegcsövön keresztül észleljük vizuálisan stroboszkóp alkalmazásával vagy elektromos jellé átalakítva megfelelő elektronikus adó-vevő rendszeren keresztül 25 határozzuk meg. A mérés lecsapolási periódusát szakaszos fordulatszám növelés közben, míg a felszívási periódust szakaszos fordulatszámcsökkentés mellett vesszük fel. A kapilláris nyomásnak a kőzetminta mentén fellépő változása miatt a Pc 30 (S) Rs

összefüggést a kőzetminta forgásközpont felé néző szelvényére határozzuk meg lecsapolásnál és az ellenkező oldalára felszívásnál matematikai kiértékelő módszer segítségével. 35 4. Centriguális erőtér a maximálisnál kisebbb oldott gázkoncentráció A 4 folyamatábrának megfelelően a nedvesítő folyadékkal tökéletesen telített 1 kőzetmintát a 4 40 mintatartóba helyezzük. Mögötte az ugyancsak nedvesítő folyadékkal telített diafragma és azon túl a 3 hengeres alakú térben is a nedvesítő fázis foglal helyet. A kőzetminta behelyezése után az 5 fedelet felerősítjük és 7 szelep nyitásával a 9 45 csatlakozón keresztül a gáz betáplálását megkezdjük. Az adott oldott gázkoncentrációnak megfelelő nyomáson befejezve a telítést, a már előzőleg külön hasonló nyomáson és hőmérsékleten telített nem nedvesítő fázist a 6 szelep nyitásával a 50 7 csatlakozón keresztül a mintatartóba sajtoljuk. A folyadék először a 8 vezetéken az U csőbe kerül, majd annak felszínére rétegeződve a telítő gázfázist fokozatosan kiszorítja abból. A gázkiszorítás ezután a magmintatartó többi gázzal kitöltött részén is 55 folytatódik. Amikor az egész gázmennyiséget kiszorítottuk, 7 szelepet lezárjuk és 9 csatlakozó bontása után a flexibilis gázvezetéket eltávolítjuk. A centrifuga tér hőmérsékletét réteghőmérsékletre emeljük, eközben a nyomás emelését a 7 csat-60 lakozón keresztül tobábbi folyadékbesajtolással biztosítjuk. A réteghőmérsékletet és rétegnyomást elérve a 6 szelepet zárjuk, és a 7 csatlakozót bontva a flexibilis folyadékbetápláló vezetéket is eltávolítjuk. A mérés folyamata és kiértékelése a 65 3 sz. kiviteli példában leírtakkal egyezik meg. 3