Устройство для определения напряжения сдвига фильтрационной корки

Устройство для определения напряжения сдвига фильтрационной корки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (111589365

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 08.04.76 (21)2347047/22-0 (51) М. Кл. с присоединением заявки №

Е 21 В 21/00

Гоаудоротоеинмй комитет

Соавто Миниетрой СССР

Il0 делам иэооретений н открытий (23) Приоритет(43) Опубликовано 25 01.78. Бюллетень №3 (45) Дата опубликования описания 25,0f.78 (53) УДК 622.243. .144.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. Г. Осипов, Л. С. Стреленя, А. В. Пальчиков, М. Ф, Казюрина и И. А. Карманов

Специальное проектно-конструкторское бюро промышленной. автоматики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

СДВИГА ФИЛЬТРАЦИОННОЙ КОРКИ

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для определения качества промывочных жидкостей, применяемый при бурении нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для определения напряжения сдвига глинистой корки, получаемой фильтрованием бурового раствора. Устройство позволяет определять водоотдэчу бурового раствора.

Известно устройство для определения напряженйй сдвига глинистой корки, принцип действия которых основан на моделировании явлений возможного прихвата бурильной колонны 111.

Олнако в этом уетройстве вывод усилия слвига к измерительному устройству из камеры высокого давления производится через сальниковое устройство, которое вносит погрешность в результаты измерений.

Известен прибор, состоящий из камеры высокого давления, заполненного исследуемой жидкостью, внутри которой помещен фильтровальный материал и инлентор, соединенный с приводным устройством 12).

Напряжение сдвига глинистой корки опре: деляется измерением усилий слвига индсн гора по глинистой корке, образованной на поверхности фнльтровального материала, за счет передачи движения через шток, уплотненный сальниковым устройством, на динамометрьь

Недостатком этого прибора является то, что сальниковое устройство вносит большую погрешность в результаты измерения напряжения сдвига за счет сил трения, зависящих от состояния поверхностей, температуры, давления и других факторов.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Это лостигается тем, что устройство снабжено размещенными в камере высокого давления двумя гидравлически разгруженными диафрагмами, между которыми установлен индентор, причем измеритель усилий расположен в

l5 замкнутом объеме, сообщенном с камерой высокого давления.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство имеет корпус 1, образующий камеру высокого давления 2, заполненную нсслелуемой жилкостью, в которой размещены две гнлравлически разгруженные диафрагмы 3 н 4, а между ними установлен инлентор 5, опорами которого служит рамка 6, опирающаяся на подшипники 7 и 8, расположенные в противоположных сторонах корпуса I. 11ндентор 5 кнниматически связан с измерителем усилий - - шка

589365 лой 9, измерительной пружиной 10 со стрелкой 11, нуль-индикатором 12, который в свокэ очередь подсоединен к приводному устройству, вклкэчающему двигатель 13 шестернями 14 и

15 и парой винт-гайка 16.

Гидравлнчески разгруженные диафрагмы

3 и 4 изолируют измеритель уснлий.и подшипники 7 и 8 от соприкосновения с буровым раствором.

Измеритель усилий расположен в замкнутом объеме 17, образующая которого выполнена частично из прозрачного материала 18, стыкуемого с корпусом 1, при этом замкнутый об.ьем 17 сообщен с камерой высокого давления 2.

В нижней части камеры 2 установлен фильтр 19 с. возможностью перемещения его в вертикальной плоскости за счет движения рукоятки 20. В корпусе фильтра 19 выполнено отверстие 21 для стока фильтрата в мензурку 22.

В верхней части корпуса 1 установлена пробка 23, через которую пропущен шток 24 с делениями, предназначенный для определения толщины фильтрационной корки 25. Сверху шток

24 закрыт прозрачным колпаком 26. Давление в системе создается баллоном 27.со сжатым воздухом или газом. Контроль; аа. давлением осуществляется манометром 28, Устройство работает следующим образом.

В камеру высокого давления 2 между двумя гидравлически разгруженнйми диафрагмами

3 и 4 заливают исследуемый буровой раствор (при нахождении фильтра 15 в нижнем положении) и создают избыточное давление от балло-, на 24 со сжатым газом. При этом на фильтре 15 постепенно формируется фильтрационная корка 22. Отфильтрованная жидкость стекает в мензурку !9 через отверстие 18; Объем фильтрата за определенный промежуток времени характеризует водоотдачу бурового раствора.

Затем вращением рукоятки 16 производят подъем фильтра 15 до соприкосновения поверхностей фнльтрационной корки 22 с индентором

5. Задают выдержку времени для тиксотропного упрочнения корки 22. Замер толщины фильграпионной корки 22 производится иэтоком 2! с делениями. Зате;. вклкэчением приводного устройства через электродвигатель 13, шестерни 14 и 15, парой винт-гайка 16, измерительную пружину 10 создают усилие сдвига индентору

5 но фильтрационной корке 22. Гидравлически разгруженные диафрагмы 3 и 4. позволяют без дополнительных усилий передать движение от пары винт-гайка 16 к индентору 5.

16 Момент отрыва индентора 5 от фильтрационной корки 22 фиксируется нуль-индикатором

12, а напряжение сдвига воспринимается измерительной пружиной 10 и отсчитывается по шкале 9.

Таким образом устройство позволяет повысить точность измерения напряжения сдвига фнльтрационной корки, так как отпадает необходимость в сальниковом уплотнении при выводе усилий сдвига к измерительноМу устройству

Ю

Формула изобретения

Устройство для определения напряжения сдвига фильтрацнонной корки, содержащее камеру высокого давления, заполненную исследуемой жидкостью, в которой расположен индентор, измеритель усилий н приводное устройство, отличающееся тем, что, с целью повын ения точности измерения, оно снабжено размещенными в камере высокого давления двумя гидравлическн разгруженными диафрагмами, между которыми установлен индентор, причем измеритель усилий расположен в замкнутом объеме, сообщенном с камерой высокого давления, М Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 119499. кл. Е 21 В 21/00, 1957.

2. Шищенко Р. М. и др. Практическая гидравликака в бурении. М., «Гостоптех издат >, 1967, с 142.

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

t С3035. Москва, Ж-35, Раушскан наб.. a. 4/5

Фнлпал П П П «Патент . г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Лащкова

;Заказ 35 1/23

Составитель В. Шест имнрова

Текред О. Луговая Корректор В. Сердюк

Тираж 709 . Подписное.