اندازه گیری تراوایی در حالت پایا و ناپایا

دستگاه BIPERM امکان اندازه گیری تراوایی گاز در دو حالت پایا و ناپایا را فراهم می سازد. از روش پایا برای محاسبه تراوایی سنگ های نفوذ پذیر و از روش ناپایا به منظور محاسبه تراوایی سنگ های کم تراوا استفاده می شود. لذا به کمک این دستگاه کاربر قادر خواهد بود بازه وسیعی از تراوایی را محاسبه نماید. این دستگاه علاوه بر اندازه گیری تراوایی برای کاربر این امکان را فراهم می کند تا تخلخل نمونه مغزه را تحت فشار محصور کننده محاسبه نماید.

اجزاي اصلي اين دستگاه شامل يک نگهدارنده مغزه با قابليت آزادسازي سريع مغزه، مبدل های  فشار، شير‌هاي کنترل، دبی سنج ها و مرکز جمع‌آوري و محاسبات کامپيوتري داده‌ها است.

 

قابلیت های دستگاه BIPERM
  • محاسبه همزمان ضریب لغزش کلینکنبرگ (b) ضریب توربولانسی فورشهایمر ( ) تراوایی ناپایای سنگ با گاز (kg) و تراوایی معادل مایع (kl)
  • محاسبه تراوایی گاز در دو حالت پایا و ناپایا به طور مجزا
  • محاسبه تخلخل مؤثر سنگ بر اساس قانون بویل (تحت فشار محصور کننده تا ۴۰۰ بار )
  • محاسبه تراوایی سنگ ها در بازه وسیع ۰٫۰۰۱ میلی دارسی تا ۱۰ دارسی

 

پکیج دستگاه

دستگاه BIPERM شامل یک کنسول است که توسط کامپیوتر کنترل می‌گردد. در این دستگاه از یک نگهدارنده مغزه استفاده شده تا بتوان تراوایی و تخلخل سنگ را تحت فشار محصور کننده محاسبه کرد. دیگر تجهیزات مهم به کار گرفته شده در این سیستم شامل شیرهای پنوماتیکی، ترانسمیتر های فشار و دبی سنج های جرمی می باشند.

برای کنترل دستگاه از نرم‌افزار LabVIEW استفاده شده است. فشار، دما و دبی جریان بر روی صفحه نرم‌افزار نمایش داده می‌شود و شیرهای پنوماتیکی توسط محیط کاربری این نرم افزار کنترل می‌گردند.

تحلیل داده های مربوط به تروایی در حالت پایا، ناپایا، تخلخل و کالیبراسیون دستگاه درون نرم‌افزار طراحی شده مختص این دستگاه صورت می‌پذیرد.

بسته بیلت ها شامل ۱۰ بیلت با حجم های مختلف است. بیلت ها برای کالیبراسیون دستگاه مورد استفاده قرار می گیرند.

برای اعمال فشار محصور کننده بر روی نمونه موجود در نگهدارنده مغزه از پمپ دستی هیدرولیکی استفاده می شود.

 

Untitled-2

 

 

تراوایی پایا

در این روش گاز از نمونه مغزه عبور داده می شود و بر اساس قانون دارسی و با استفاده از دبی جریانی و فشارهای بالادستی و پایین دستی نمونه مغزه، تراوایی گاز محاسبه می گردد. روش پایا نیازمند آن است که فشار سیستم پایدار گردد که برای نمونه های کم تراوا زمانبر خواهد بود لذا از روش پایا برای سنگ های نفوذ پذیر استفاده می شود و سنگ های کم تراوا توسط روش ناپایا مورد آزمون قرار می گیرد. استفاده از روش پایا برای آزمودن سنگ با تراوایی بین ۰٫۱ میلی دارسی تا ۱۰ دارسی پیشنهاد می گردد.

 

تراوایی ناپایا

در این روش تراوایی گاز بر مبنای روش افت فشار (Falloff) محاسبه می گردد. در صورتی که نمونه مغزه دارای تراوایی پایین باشد مدت زمان زیادی نیاز است تا شرایط پایا بر قرار گردد اما روش افت فشار محاسبه تراوایی را با سرعت بالا ممکن می سازد. در این روش داده های افت فشار نسبت به زمان ثبت می گردد و بر اساس تحلیل این داده ها تراوایی محاسبه می گردد. استفاده از روش نا پایا برای آزمودن سنگ با تراوایی بین ۰٫۰۰۱ میلی دارسی تا ۰٫۱ میلی دارسی پیشنهاد می گردد.

 

تخلخل

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های سنگ مخزن میزان تخلخل آن است که ظرفیت مخزن در ذخیره سازی سیال را نشان می‌دهد.  دستگاه BIPERM به وسیله انبساط گاز هلیوم امکان محاسبه مستقیم حجم فضای خالی در نمونه‌های شسته شده و خشک را فراهم می‌کند. با در نظر گرفتن حجم کل نمونه می‌توان تخلخل را محاسبه نمود. اساس کار دستگاه مبتنی بر قانون گازهای ایده‌آل بویل است.

 

سه روش محاسبه تراوایی در حالت پایا در نرم افزار تحلیلی ارائه شده است که به شرح زیر می باشند.

 

  • Forward Mode: اندازه گیری تراوایی گاز در صورتی که فشار ثانویه برابر با فشار محیط باشد.
  • Backward Mode: در این متد دبی جریان کنترل می شود لذا پس فشار حاصل از تغییر دبی بر روی ترانسمیتر های دو سر نگهدارنده مغزه اعمال می گردد. به کمک ترانسمیترهای دو سر نگهدارنده مغزه تراوایی گاز محاسبه خواهد شد.
  • Klinkenberg Permeability: در این متد تراوایی معادل مایع براساس روش کلینکنبرگ محاسبه می گردد. می توانید فشارهای متوسط مختلفی را ایجاد کنید و تراوایی معادل مایع را از شیب نمودار کلینکنبرگ محاسبه نمایید.