ISCO柱塞泵在巖心驅替的應用

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

理論

    在油井的早期，來自油中氣體的壓力有助于將油推向油井的入口和出口。這種類型的油通常被稱為“活油”。然而隨著時間的推移，這些氣體會枯竭，從而形成一種稱為“枯竭原油”的條件。如果沒有其他條件，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技術來保持原油開采保持在較高水平。
    EOR技術通常包括抽汽、鹽水、CO2或其他各種流體進入油田周圍的地面。這些液體會迫使油流向油井，從而增加產量。
    為確定哪種EOR技術好，會進行巖心驅替試驗，以了解各種流體流經儲層巖石的容易程度。
 

巖心驅替

    巖心驅替是一種常見的測試，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“過負荷”壓力。巖石上的載荷會影響巖心對流體的滲透性，因此在測試過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，測量穿過巖心的流速和壓降。從而通過這些數據，對流動的阻力進行評估。

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，然后通過巖心泵入流體以確定滲透率。一個Teledyne ISCO柱塞泵在“恒壓模式”下運行，用來重復負荷和應力。一個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，則有時會使用中間容器或轉移缸。中間容器有氣囊；轉移缸使用滑動活塞。這兩個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另一端，從而使兩種流體不會相互接觸。
    在高壓和低流量下，新引入的流體需要至少幾個小時才能從巖石樣品中取代油。從巖心驅油得到的數據來看，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

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

• 石油公司生產研究部門

• 提高原油回收率研究的實驗機構

• 巖石和石油研究的大學

    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國，有大量進行巖心驅替研究的機構。在日本、法國、荷蘭、比利時和德國等技術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，并且沒有脈沖流量。流量精度是±0.5%或更好。泵的價格有競爭力，用途廣泛。這一點對學術客戶特別有吸引力，并且Isco柱塞泵也可以用于其他類型的研究。

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，但很多老師會購買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行測試，因為覆蓋層壓力高達1,360bar(20,000psi)。