determination of capillary pressure & relative … of capillary pressure & relative...

6
Refrigerated Centrifuge RC VINCI TECHNOLOGIES – http://www.vincitechnologies.com Page 1 Determination of Capillary pressure & relative permeability curves With Refrigerated Centrifuge Multi speed centrifuge experiments Introduction As the porous diaphragm method ሺsee Vinci’s CAPRIሻ, the centrifuge method is a commonly used method for determining the capillary pressure properties of reservoir rocks. The procedure begins with a core sample which is placed in a centrifuge tube. The system is rotated at a number of different speeds selected to cover pressure differences between phases required for the particular cores. At each step, the rate of rotation is maintained constant until phase stabilization. Either Drainage or Imbibition experiments can be held as shown in the pictures below. Centrifuge force Drainage experiment Core saturated with the wetting fluid Sample containment cup Calibrated receiving tube Wetting fluid Non-wetting fluid Centrifuge force Imbibition experiment Core saturated with the non-wetting fluid Sample containment cup Calibrated receiving tube Wetting fluid Non-wetting fluid VINCI TECHNOLOGIES Parc de l'Ile, 27B rue du Port, 92022NANTERRE Phone: 331 41 37 92 20 e-mail: [email protected] http://www.vinci-technologies.com

Upload: hoangkhue

Post on 25-Mar-2018

242 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Determination of Capillary pressure & relative … of Capillary pressure & relative permeability curves With Refrigerated Centrifuge Multi speed centrifuge experiments Introduction

Refrigerated Centrifuge ­ RC    

VINCI TECHNOLOGIES – http://www.vinci­technologies.com  Page 1 

Determination of Capillary pressure & relative permeability

curves With Refrigerated Centrifuge

Multi speed centrifuge experiments  

  

 

 

 

Introduction 

As  the  porous  diaphragm  method  see  Vinci’s  CAPRI ,  the centrifuge method  is  a  commonly  used method  for  determining the capillary pressure properties of reservoir rocks.   The  procedure  begins  with  a  core  sample  which  is  placed  in  a centrifuge  tube.  The  system  is  rotated  at  a  number  of  different speeds  selected  to  cover  pressure  differences  between  phases required for the particular cores. At each step, the rate of rotation is maintained constant until phase stabilization.  Either Drainage or  Imbibition experiments can be held as shown in the pictures below.  

    

Centrifuge force

Drainage experiment

Core saturated withthe wetting fluid

Samplecontainment cupCalibrated

receiving tube

Wetting fluidNon-wetting fluid

Centrifuge force

Imbibition experiment

Core saturated withthe non-wetting fluid Sample

containment cup

Calibratedreceiving tube

Wetting fluid

Non-wetting fluid

VINCI TECHNOLOGIES Parc de l'Ile, 27B rue du Port, 92022NANTERRE Phone: 331 41 37 92 20

e-mail: [email protected] http://www.vinci-technologies.com

Page 2: Determination of Capillary pressure & relative … of Capillary pressure & relative permeability curves With Refrigerated Centrifuge Multi speed centrifuge experiments Introduction

Refrigerated Centrifuge ­ RC    

VINCI TECHNOLOGIES – http://www.vinci­technologies.com  Page 2 

0

Water Saturation

Swi

Sor

Cap

illary

Pre

ssur

e

Oil / Water -Drainage / Imbibition

experiments

Drainage

Spontaneous Drainage

Spontaneous Imbibition

Imbibition

Secondary Drainage

  The centrifuge technique for measuring relative permeability  is a simple extension of the centrifuge technique for measuring capillary pressure.  

 The  fluid  produced  as  a  function  of  time  for  each  rotational  speed  is analyzed to determine the relative permeability curves.   Data  collection  is  therefore  no more  complicated  than  for  the  capillary pressure  case  except  that  the  frequency  of  data  capture  is  greatly increased, particularly just after the speed of rotation has been changed.  

  

 Refrigerated centrifuge (RC) 

 The  RC  is  a  refrigerated  centrifuge  enabling  automatic determination of capillary pressure & relative permeability curves on six core sample. 

 Custom designed  core  holders  offer  the  ability  to  spin  core  plug samples. Each coreholder is equipped with a sample containment cup and a calibrated receiving tube.  A  unique  feature  is  that  Vinci’s  coreholder  can  accommodate either 1 or 1.5’’ diameter cores. The same coreholder can be used either for drainage of for imbibition experiments.  

Page 3: Determination of Capillary pressure & relative … of Capillary pressure & relative permeability curves With Refrigerated Centrifuge Multi speed centrifuge experiments Introduction

Refrigerated Centrifuge ­ RC    

VINCI TECHNOLOGIES – http://www.vinci­technologies.com  Page 3 

  

 Drainage / Imbibition Core Holder 

 The  centrifuge  is  equipped  with  a  high  resolution  digital  camera system allowing measurement of displaced fluid volumes in each of the cells sequentially.  Thanks to a 1360 x 1024 pixel resolution, the interface level is detected with an accuracy of less than 0.1 mm i.e. 0.03 cc for a 20 mm receiving tube.  Dedicated  software  automatically  detects  the  interface  between  the fluids and records the volume production.  

  

 

  A  unique  feature  of  RC  is  the  very  important  length  of  the centrifuges  arms.  Compared  to  some  others  centrifuge,  RC  can achieve  important  capillary  pressure  at  relatively  low  rotational speed.  Thanks  to  this  particularity,  the  rotation  speed  is  stable even  for  high  capillary  pressures  and  the  interface  detection remains perfect for any rotation speed.  For an imbibition experiment the distance between the outer face of the plug and the rotational axis is of 26 cm. 

  

Gas WaterInterface

1mm wide Floating disc

Lower end of the re

tube

Water / Gas Drainage

experiment

Page 4: Determination of Capillary pressure & relative … of Capillary pressure & relative permeability curves With Refrigerated Centrifuge Multi speed centrifuge experiments Introduction

Refrigerated Centrifuge ­ RC    

VINCI TECHNOLOGIES – http://www.vinci­technologies.com  Page 4 

 

  

The  great  speed  stability  of  RC  and  the  accuracy  of  interface detection allows for high quality production curves.  

  

 

 Overburden core holder 

 For overburden experiments,  at  reservoir  conditions of pressure 5,000 psi , dedicated core holders can be provided.  

 Confining  pressure  can  be applied  prior  to  the  test  using  a manual pump.  The  loading mode  is  hydrostatic, therefore,  axial  and  radial pressure are equivalent.   The same core holder can be used both  for  drainage  and  imbibition test   The same core holder can be used for 1 or 1.5’’ diameter cores.  

Page 5: Determination of Capillary pressure & relative … of Capillary pressure & relative permeability curves With Refrigerated Centrifuge Multi speed centrifuge experiments Introduction

Refrigerated Centrifuge ­ RC    

VINCI TECHNOLOGIES – http://www.vinci­technologies.com  Page 5 

Simulation package  RC is provided with a dedicated simulation package. CYDAR includes a special  module  for  centrifuge  acquisition  data.  CYDAR  automatically collects  the  production  curve  and  calculates  instant  saturation  and capillary pressure. 

 This simulation package has been developed in collaboration with core analysis  specialists;  it’s  customer  friendly  software  accurate  and powerful.   CYDAR uses the most recent methods developed and tested in research laboratories  and  published  in  the  proceedings  of  the  Society  of  Core Analysis.  

 

  For each experimental curve, CYDAR proposes 6 types of different fit  linear, splines, bi‐exponential, etc. . Kr and Pc determination is made  by  numerical  history  matching.  The  modules  allows  for classical  calculations  Hagoort,  JBN,  etc.   as  well  as  accurate simulations. 

 

 

 

Page 6: Determination of Capillary pressure & relative … of Capillary pressure & relative permeability curves With Refrigerated Centrifuge Multi speed centrifuge experiments Introduction

Refrigerated Centrifuge ­ RC    

VINCI TECHNOLOGIES – http://www.vinci­technologies.com  Page 6 

Technical Specifications 

 

Item  Type / model / specification 

Core holder: 

Number of Core Holder:  6  

Core Ø:  1 or 1.5’’ 

Core length:  Up to 2 ” 

Capillary pressure: 

Oil‐water drainage:  0.0 to 6.2 bar(0 to 90 psi) 

Oil‐water imbibition: – 0.0 to – 8.4 bar 

(–0 to – 121 psi) 

Air‐water drainage: 0.0 to 20.9 bar 

(1 to 303 psi) 

Air‐water imbibition: – 0.1 to – 28.1 bar 

(–1 to – 407 psi) 

Speed: 

Speed:  from 200 to 4,500 rpm 

Speed regulation:  ± 1 rpm 

Speed ramp:  Available 

Temperature: From 0 to  +80°CLarger radius: 26 cm Accuracy on reading: 0.01cc