Устройство для оценки капиллярной фильтрации

Устройство для оценки капиллярной фильтрации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ КАПИЛЛЯРНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ, содержащее закрепленную на штативе измерительную ячейку с исследуемой породой, нижний конец ячейки размещен в кювете с раствором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности оценки путем имитации трещиноватости различных пород, измерительная ячейка выполнена в виде прозрачных соединенных друг с другом посредством микрометрического регулятора пластин, между которыми повсей их поверхности размещен слой породы.

СОЮЗ СОВЕТСКИ> к

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ COOP

По ДЕЛАМ ИЗОЫ ЕТЕНИй И ОТНРЫТИй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к автавснамв авкдвтваватвт (21) 3372914/23-26 (22) 1 8 ° 12. 81 (46) 15.04.83. Бюл. Р 14 (72) P.Ã. Ахмадеев и У.С. Карабалин (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М. Губкина.и Казахский научноисследовательский геологоразведочный нефтяной институт,. (53) 533.15(088.8) (56) 1. Паус К.Ф. Буровые растворы, М., "Недра", 1973, с. 23-25.

2. Ангелопуло О.К., Карабалин У.С.

Взаимодействие глйн с минерализованными буровыми растворами, РНТС "Бурение газовых и скважин", ВНИИЭ с. 24-25.

„„ ()„„ 1012097 А

3ДВ 8 01 N 7/10; G 01 N 13/04 " (54)(57) уСТРОИСТВО для ОЦКНКИ КАПИЛЛЯРНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ, содержащее закрепленную на штативе измерительную ячейку с исследуемой породой, нижний конец ячейки размещен в кювете с раствором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения точнос,ти оценки путем имитации трещиноватости различных пород, измерительная ячейка выполнена в виде прозрачных соединенных друг с другом посредством микрометрического регулятора пластин, между которыми по всей их поверхности размещен слой породы.

1012097

50

Высота подъема жидкости эа

30 мин

Водоотдач см> за

30 мин

Буровой раствор

Бентонитовый, без химической обработки

7,5

Бентонитовый, обработанный

0 5% КИц

Бентонитовый, обработанный

2% УЩР

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при изучении капиллярных свойств растворов, преимущественно буровых.

Известно устройство для изучения фильтрационной характеристики буровых растворов — водоотдачи за 30 мин

/ основанное на определении диаметра капи лярного пятна, формируемого на фильтровальной бумаге буровым раствором, помещенным в стеклянной трубке g1).

Однако в связи с тем, что в данном устройстве в качестве пористой среды служит фильтровальная.бумага, 15 с отличающимися от горных пород гидратационными и фильтрационными свойствами, капиллярные процессы, происходящие в ней, даже качественно не отражают таковых в породах при вза- Z0 имодействии их с буровыми растворами.

Кроме того, столб бурового раствора в стеклянной трубке оказывает гидростатическое давление на фильтр, создавая гравитационную фильтрацию, изменяющую размеры пятна.

Известно устройство для изучения капиллярной пропитки, содержащее измерительную ячейку, выполненное в виде стеклянной трубки с размещенной внутри измельченной породой или глинистым порошком, нижний конец которой опущен в емкость с исследуемым раствором L 2).

Недостатком этого устройства является трудность получения в ячейке равномерно уплотненного образца с межчастичными контактами, имитирую щими таковые сформированные в процессе породообразования. Это приводит к тому, что в процессе капилляр« ного увлажнения в образце происходит значительное перераспределение частиц, снижающее точность оценки капиллярных свойств бурового раствора.

Кроме того, в измерительных ячей- 45 ках подобного типа фронт увлажнения передвигается также вследствие изменения объема породЫ из-за ее набуха-. ния °

При этом в данном приборе невозможно моделировать капиллярную фильтрацию буровых растворов в трещиноватых породах различной литификации.

Целью изобретения является повышение точности оценки капиллярной фильтрации путем имитации трещиноватости различных пород.

Поставленная цель достигается тем,,что в устройстве, содержащем закрепленную на штативе измерительную ячей,ку с исследуемой породой, нижний ко- 60 нец ячейки размещен в кювете с раствором, измерительная ячейка samoaиена в виде прозрачных соединенных друг с другом посредством микрометрического регулятора пластин, между 65 которыми по всей их поверхности размещен слой породы.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Измерительная ячейка 1 устройства состоит из двух пластин, изготовленных из прозрачного материала (например, стекло), которые вставляются в специальное крепление 2 и прижимаются друг к другу с помощью микрометрического регулятора 3, например винта. На внутреннюю сторону пластин предварительно методом осаждения в водном растворе или центрифугированием наносится тонкий слой глины.

Степень литификации нанесенной глины зависит от температуры сушки. Низкой степени литификации соответствуют воздушно-сухие образцы, высокой степени литификации - образцы, прокаленные при температуре до 400-600 С

На внешнюю пластину вдоль вертикальной оси наносится масштабная шкала в миллиметрах.

Устройство крепится на штативе 4 и имеет возможность вертикального перемещения.

Перед началом опыта пластины плотно прижимаются друг к другу (что соответствует отсутствию щели между пластинами), а затем обратным вращением микрометрического винта о шкале устанавливается необходимая величина щели р . После этого измерйтельная,ячейка опускается нижним концом в кювету 5 до соприкосновения с поверхностью испытуемой жидкости. С этого момента производится отсчет времени, а по шкале, нанесенной на пластину, фиксируют высоту подъема h фронта увлажения. .За критерий оценки капиллярных свойств .буровых растворов принята высота подъема жидкости за определенный промежуток времени (например

30 мин).

В таблице приведены данные капиллярного увлажения нефтеабадской гидрослюдистой глины в среде различных буровых глинистых растворов, обладающих одинаковыми величинами водоотдачи.

1012097

Составитель О. Чернуха

Редактор М. Бандура Техред М.Тепер Корректор а. Тяско

Заказ 2749/52 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35, Раушская наб., д. 4/5 еееююе е юююю ее ю ю ю филиал flllG "патент", г. ужгород, ул. проектная, 4

С помощью предлагаемого устройства могут быть. получены зависимости, характеризующие кинетику капиллярной фильтрации глин различньаки буровыми растворами, зависимости скорости их увлажнения от размеров трещин, от степени литификации глины, физико-химических свойств буровых растворов и их технологических па.раметров.

Предлагаемое устройство может быть использовано в лабораториях буровых организаций для подбора рецептур цроьывочных жидкостей с целью обоснованного выбора величины их водоотдачи и химического состава фильтрата промывочной жидкости, а также при выполнении работ, связанный с изучением свойств буровых растворов.