【ISCO】柱塞幫浦在岩心驅替的應用

當原油儲量首次被發現，原油回收開始時，生產速率通常在開始時很高，然後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，並保持最大的盈利能力。通過採用各種被稱為提高采收率 (EOR) 的技術，可以延長油井的壽命並保持利潤。在某些情況下，EOR 技術必須應用於新井，以便使它們從一開始就有利潤產生。

Teledyne ISCO 柱塞幫浦用於這些 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於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。由於大部分石油仍在地下，可以運用 EOR 技術來保持原油開採保持在較高水平。

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 技術最好，會進行岩心驅替試驗，以了解各種流體流經儲層岩石的容易程度。

|  岩心驅替

岩心驅替是一種常見的測試，用以確定岩石的滲透性，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岩石樣品或岩心。岩心被放置在岩心夾持器中，外部表面被加壓以模擬岩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，有些是由岩心上方材料的重量引起的，這就是所謂的「過負荷」壓力。岩石上的載荷會影響岩心對流體的滲透性，因此在測試過程中精確地複制它們是很重要的。然後將試驗流體幫浦入岩心，測量穿過岩心的流速和壓降。從而通過這些數據，對流動的阻力進行評估。

|  岩心驅替測試設置

典型岩心驅替示意圖如下圖所示。

上述系統的目的是重建岩心被移除的條件，然後通過岩心幫浦入流體以確定滲透率。一個 Teledyne ISCO 柱塞幫浦在“恆壓模式”下運行，用來重複負荷和應力。一個 Teledyne ISCO 雙幫浦系統在「恆流模式」下運行，用於將流體引入岩心夾持器並監測流量。

如果流體具有腐蝕性或對幫浦有潛在的損害，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乾淨的流體幫浦入一端，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岩石樣品中取代油。從岩心驅油得到的數據來看，這是提高油藏採收率的公司可以得到最大採收率的最佳途徑。

|  用戶

在世界各地，石油和化學工程師正在使用 Teledyne ISCO 柱塞幫浦進行岩心驅替。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
• 岩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，有大量進行岩心驅替研究的機構。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。

|  為什麼使用 Teledyne ISCO 柱塞幫浦？

Teledyne ISCO 柱塞幫浦是高度準確和可靠的，並且沒有脈衝流量。流量精度是 ± 0.5% 或更好。幫浦的價格有競爭力，用途廣泛。這一點對學術客戶特別有吸引力，並且 ISCO 柱塞幫浦也可以用於其他類型的研究。

|  對 Teledyne ISCO 柱塞幫浦選型的建議

雖然所有的 Teledyne ISCO 柱塞幫浦都適合於岩心驅替應用，但很多老師會購買 500D 型幫浦，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 特別適合於對近海油井的岩心樣品進行測試，因為覆蓋層壓力高達 1,360 bar (20,000 psi)。