Система измерения скорости прохождения продольных и поперечных волн NER AutoLab 1500

Описание

Компактный полнофункциональный комплекс AutoLab 1500 для проведения исследований методом трёхосного сжатия, предназначенный для выполнения совместных стандартных петрофизических экспериментов и исследований механических свойств образцов керна диаметром до 50 мм (2 дюйма) в пластовых условиях.

Большинство систем на рынке создают силу, направленную вдоль оси керна, с помощью громоздкого гидравлического цилиндра до 20 МПа (3000 psi), что требует наличия большой неудобной нагружающей рамы. У компании NER другой подход. Подвижный поршень разделяет напорный сосуд на две камеры. Горное давление создается в нижней камере. Когда давление в верхней камере возрастет, на образец керна начнет действовать дифференциальная нагрузка. Давление в каждой камере управляется с помощью высоконапорных серво-гидравлических усилителей.

Назначение: измерение скорости прохождения продольных и поперечных волн, проницаемости по жидкости и удельного электрического сопротивления и деформационных характеристик образцов в пластовых условиях.

Доступно две версии установки AutoLab 1500

Для каждого типа измерений предлагаются специализированные кернодержатели, электронные модули для преобразования сигналов и программное обеспечение AutoLab для управления процессом измерения и обработки данных, причем все эти модули включены в единую систему под ключ.

Предлагаемый лабораторный комплекс AutoLab 1500 обеспечивает как гидростатическую, так и аксиальную нагрузку в отличие от имеющихся на рынке аналогов. Он позволяет одновременно измерять целый ряд параметров, включая акустические свойства, электрическое сопротивление, деформационные характеристики образца породы, и НЕ требует подбора автономных приборов получения всех параметров, заявленных в ТЗ.  Система AutoLab 1500 работает при горных давлениях от 10000 до 30 000 psi и поровых давлениях от 10000 до 20000 psi. Статическая и динамическая упругая константы регулярно сопоставляются. Это помогает инженерам-разработчикам и буровикам в определении механического поведения в стволе скважины с использованием диаграмм акустического каротажа.

Особенности

• Исследование деформации в соответствии состандартными и специальными траекториями нагрузки.
• Серво-гидравлическое регулирование нагрузки, силы, всестороннего обжима, порового давления и расхода.
• Усилитель порового давления, рассчитанный на работу с водой, соляным рассолом, нефтью и газом (включая углекислый газ).
• Измерение деформаций с помощью lvdt (датчика на основе линейного дифференциального трансформатора) или с помощью тензометров.
• Контроль давления и температуры в пластовых условиях.
• Встроенная электронная консоль с серво-усилителями и формированием сигналов.
• Программное обеспечение autolab для управления работой системы и сбором данных.
• Стандартные исследования петрофизических и механических свойств керна, а также анализ сопутствующих процессов.

Технические характеристики

Основная система:

• Триаксиальная емкость с усилителем:
• Аксиальная сила – 1668  кН (375000 фунтов)
• Давление всестороннего обжима – 140 МПа (20 000 psi)
• Поровое давление – 140 МПа (20 000 psi)
• Электронная консоль управления
• Компьютерная система
• Программное обеспечение AutoLab управления системой и сбором данных

Кернодержатели для установки

• Ультразвуковой датчик PS2:

Данные кернодержатели позволяют измерять скорость распространения одной продольной и двух перпендикулярно поляризованных поперечных волн при создании давления обжима, повышенном поровом давлении и температуре.

• Проницаемость в стационарном режиме:

При измерении проницаемости в стационарном режиме осуществляется контроль постоянного градиента порового давления вдоль образца керна. Для расчета проницаемости используется перепад давления вдоль образца и показания расхода порового флюида. Для данного метода требуются два усилителя порового давления с автоматической рециркуляцией. В стандартной конфигурации подходит для измерений проницаемости в диапазоне от 0,1 мД до 500 мД.

• Проницаемость в нестационарных условиях:

Компания NER разработала новую технологию измерений проницаемости по жидкости в пластовых условиях. Данный метод позволяет контролировать сложный процесс изменения порового давления на входе в образец и на выходе из него. Проницаемость рассчитывается путем подгонки показаний к аналитическому решению. В отличие от определения проницаемости в стационарном режиме, в данном методе флюид не поступает в образец. В стандартной конфигурации подходит для измерений проницаемости в диапазоне от 0,1 мД до 500 мД. Значительным преимуществом этой технологии является малая продолжительность (10 сек) замера, малое отклонение порового давления (0,4 МПа или 50 psi) и полная автоматизация процесса сбора и обработки данных. Этот модуль также учитывает затухание импульса и синусоидальные колебания.

• Низкая проницаемость:

Используются специальный кернодержатель с малым мертвым объемом и интегральный датчик давления. Стандартная модель подходит для исследования низкопроницаемых сред от 5 нД до 50 мкД. Для анализа проницаемости используется метод сложных переходных процессов.

Модуль измерения скорости распространения ультразвуковых волн

• Один проточный кернодержатель для измерений скорости.
• Преобразование сигнала и средства регистрации данных.
• Кернодержатель для измерения одной продольной и двух поперечных волн.
• Рабочие условия: максимальная температура – 120° C (при условии приобретения внешней печи).

Дополнительный кернодержатель для скорости

• Включает кернодержатель в сборе для образцов диаметром 25-50мм.
• Датчик скорости поперечных волн (одна (1) пара)

Модуль проницаемости (неустановившийся режим при комнатной температуре):

• Нестационарный режим
• Диапазон от 0.05 до 500 мД
• Максимальное поровое давление для нестационарных методов 1500 psi (10 МПа)
• Комнатная температура

Дополнительный кернодержатель для измерения проницаемости

• Включает кернодержатель в сборе для образцов диаметром 25-50мм.

Модуль проницаемости (Стационарный режим при комнатной температуре):

• Стационарный режим
• Диапазон от 0.05 до 500 мД
• Максимальное поровое давление для  стационарного метода 10 000 psi (68 МПа)
• Комнатная температура
• Включает (2) усилителя порового давления
• Дополнительный кернодержатель для проницаемости

Модуль для низкой проницаемости

• Датчик низкой проницаемости для измерения переходных процессов:
• 50 мкД до 10 нано Дарси
• Максимальной поровое давление 10000 psi
• Комнатная температура

Опция измерения электрических свойств керна

• Четырех электродный метод
• Максимальная дифференциальная нагрузка 25 МПа
• Максимальное давление обжима 15000 psi
• Укажите 2 диаметра от 1.0” до 2.0”
• Дополнительный кернодержатель для сопротивления

Модуль двойного измерения сопротивления-скорости

• Сопротивление двухэлектродным методом
• Скорость: Одна продольная и две поляризованные поперечные волны

Дополнительный кернодержатель для двойных измерений

• Включает кернодержатель в сборе для образцов диаметром 25-50мм.

Модуль деформации*:

• Модуль на основе линейного дифференциального трансформатора LVDT с устройствами (три канала)
• *Ограничение в работе – до 120° C (при условии покупки внешней печи)

Резиновые прокладки для дополнительных диаметров
Тензометрическая аппаратура (четыре канала)
Модуль акустической эмиссии и счетчик

• Определение акустической эмиссии (AE)
• Порог задается пользователем
• Усилитель ультразвука
• Счётчик события
• Два пьезоэлектрических датчика акустической эмиссии

Испытание грунта в полых цилиндрах

• Размеры образца:
  • Внешний диаметр: 2.0 дюйма (50.8 мм);
  • Внутренний диаметр: 0.67 дюйма (17 мм)
• Коаксиальный керновый бур для подготовки образцов
• Программное обеспечение
• Кернодержатель
• Рекомендуется приобрести модуль деформации

Опция – внешняя печь

• Нагрев до 150 oC
• Управление: передняя панель
• Установка аварийной сигнализации: от комнатной температуры до 150 oC
• Предел настройки: 160oC

Гидравлические модули

• Обеспечение гидравлической силы
• Обратите внимание: Этот модуль необходим для работы каждой сервоуправляемой системы
• Насос: аксиально-поршневой, с регулируемым рабочим объёмом
• Максимальное рабочее давление 3000 psi (21 МПа)
• Номинальный расход при 1000 psi, 4 галлона в мин (16 л/мин)
• Минимальная мощность электромотора – 10 лс; 3 фазы при 50-60 Гц
• Емкость резервуара, 20 галлонов (76 литров)
• Или эквивалентный источник гидравлической силы.