Система LXRS-301V нового поколения, сконструированная в сотрудничестве с основными научными центрами и университетами, обеспечивает автоматические измерения относительной проницаемости в системах жидкость/жидкость или газ/жидкость на образцах керна стационарными или нестационарными методами в условиях пласта.

Система дает мгновенные профили насыщения, записываемые в течение измерения нестационарных  относительной проницаемости. Эти данные затем используются для вычисления нестационарных кривых относительной проницаемости. Насыщения представляются как средние вдоль длины керна как функция времени, а также как дискретные точки вдоль керна как функция времени.

Система может работать как в горизонтальном, так и вертикальном положении для моделирования реального рельефа. Вертикальная ориентация идеально подходит для контроля медленных скоростей газовых потоков или для предотвращения влияния гравитации на высокоскоростные потоки нефть/вода на образцах с высокой проницаемостью.

Источник рентгеновского излучения и экран полностью проверены и сертифицированы для превышения всех установленных требований безопасности. Эта система специально сформирована с использованием достижений Core Laboratories при выполнении модельных экспериментов в течение 50 лет.

Система дает ряд преимуществ при исследованиях относительной проницаемости, включая гетерогенность образцов кернов, измеряемую как функцию времени и расстояния, дискретные средние значения для насыщения, профиль насыщения, слежение за фронтом потока и измерение краевых эффектов с контролем насыщения в реальном времени.

Система обеспечивает возможность сканирования и регистрации данных на дискретных интервалах керна так же, как и полное сканирование керна. Модульная конструкция дает возможность легкого встраивания в имеющиеся лабораторные системы. Использование последних технологий и выбор простых конструкционных решений делает систему прочной, безопасной и достаточно мощной. Рентгеновский модуль с воздушным охлаждением показал себя очень надежным, имеющим долгий срок службы и защиту от отключения питания, так как и источник, и система охлаждения завершают работу при отключении питания.

Краткое изложение действия

Жидкости циркулируют через нагреваемый кернодержатель в стационарном режиме, две текущих жидкости или одна текущая фаза (в нестационарном режиме) при повышенных температурах до 150°С и предельных давлениях до 345 бар. В каждую из жидких фаз помещена метка с характеристиками поглощения рентгеновских лучей, отличными друг от друга, что позволяет определить насыщенности этими фазами при сканировании рентгеновским излучением. Рентгеновский сканер осуществляет сканирование керна рентгеновским излучением. Полученный профиль поглощения излучения является функцией текущей водонасыщенности керна. Решая полученные уравнения, связывающие степень поглощения излучения и водонасыщенность (нефтенасыщенность) через закон Бугерта-Ламберта-Бера, определяем профили насыщенности керна по воде Sw. Насыщенность керна по нефти (или газу) вычисляется по балансу как   So(g) = 1 – Sw

Рентгеновская система регистрирует стабильность насыщения воды и дает возможность прямого вычисления проницаемости фазы при стационарных условиях как функцию скорости потока индивидуальной фазы и насыщения водой. В нестационарных условиях изменяющийся передний профиль потока непрерывно сканируется для получения точных прямых измерений насыщения водой в нестационарных условиях. В нестационарном режиме система дает подтверждение представленного профиля насыщения перед анализом. Непрерывное сканирование дает подтверждение стабильности фронта и определение краевых эффектов, если они присутствуют. Кроме того, рентгеновский контроль дает профили насыщения краевых точек.

Определяемые параметры

  • При стационарной фильтрации — относительные проницаемости по воде Krw (Sw) и нефти Kro (Sw), или по воде Krw (Sw)  и газу Krg (Sw), как функции водонасыщенности Sw или нефтенасыщенности So (в зависимости от того, какая фаза является смачивающей в исследуемом коллекторе.
  • При нестационарной фильтрации – коэффициенты вытеснения нефти водой или газом.

Комплект поставки

  • Рентгеновский сканер, оснащенный свинцовым экраном для высокоэнергетичных источников рентгеновского излучения. Включает в себя пошаговый двигатель CompUmotor assembly и датчик положения для точного позиционирования источника излучения и детектора вдоль сканера.
  • Источник рентгеновского излучения – 3 КВт источник ренгеновского излучения высокой интенсивности с водяным охлаждением. Компьютерное управление источника позволяет производить «двухэнергетическое» сканирование, что позволяет использовать систему для экспериментов по фильтрации трехфазных потоков.
  • NaI — рентгеновский сцинтиляционный детектор с усилителем и источником питания. Цифровой сигнал обрабатывается анализатором спектра третьего поколения. Сконфигурирован для анализа «двухэнергетического» сканирования для анализа результатов экспериментов фильтрации трехфазных потоков.
  • ISCO FDS-100DX 2-цилиндровый прецизионный  насос. Работает в режиме постоянного расхода или постоянного давления при давлениях до 10000 psi.
  • ACH-400 — Модуль состоит из двух 2-литровых накопителей с плавающим поршнем.
  • DPS-300 Система дифференциального давления состоит из двух высокоточных преобразователей с точностью до 0,05% полной шкалы и отдельного комплекта из двух преобразователей дифференциального давления с точностью до 0,05% полной шкалы и ВПИ 50 и 500 psi, обеспечивающих точность при низких дифференциальных давлениях. Все преобразователи сопряжены с компьютером. Сбор и сохранение данных производится операционной программой.
  • Кернодержатель – гидростатического типа, для образцов керна 30 мм и длиной до 1 м. Сконфигурирован для экспериментов по стационарной 2-фазной фильтрации «нефть/вода/газ». Материал – углепластик для обеспечения прозрачности материала корпуса для рентгеновского излучения, что обеспечивает наилучшее качество определения насыщенностей рентгеновским сканированием.
  • AMS-900 — Механический сепаратор, снабженный ультразвуковым датчиком раздела «жидкость-жидкость» и «жидкость-газ».  Предназначен для измерения объемов воды и нефти (газа), профильтрованных через керн.
  • BPR-200 — Система поддержания противодавления состоит из поршневого накопителя для сбора профильтрованных через керн флюидов, и 2-поршневого насоса ISCO FDS-100DX, управлояемого с компьютера и автоматически поддерживающего заданный уровень противодавления.
  • BPR-100 — Регулятор обратного давления. Регулятор обратного давления, специально разработан для систем высокого давления и малых расходов. Давление контролируется тефлоновой диафрагмой, поддавливаемой маслом посредством одноцилиндрового прецизионного насоса высокого давления.
  • ADA-200 — Модуль автоматического сбора данных, Компьютер Pentium IV, два монитора по 17 дюймов. Программное обеспечение на базе Windows обеспечивает автоматическую регистрацию всех давлений, температур и потоков, изменяющихся во время эксперимента. Оно включает регистрацию рентгеновских данных и управление экспериментом, включая последовательность перемещений рентгеновского источника и детектора вдоль керна. Действует в режиме дискретного отбора данных и в режиме непрерывного сканирования при нестационарных и стационарных проверках.