Устройство для оценки капиллярной фильтрации Советский патент 1983 года по МПК G01N7/10 G01N13/04 

, Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при изучении капил лярных свойств растворов, преимущественно буровых. Известно устройство для изучения фильтрационной характеристики буровых растворов - водоотдачи за 30 мин основанное на определении диаметра кaпи ляpнoгo пятна, формируемого на фильтровальной бумаге буровым раствором, помещенным в стеклянной трубKetl. Однако в связи с тем, что в данном устройстве в качестве пористой среды служит фильтровальная.бумага, с отличающимися от горных пород гидратационными и фильтрационными свойствами, капиллярные процессы, происходящие в ней, даже качественно не отражают таковых в породах при взаимодействии 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, выполненноев виде стеклянной трубки с размещенной внутри измельченной породой или глинистым порошком, нижний койец которо опущен в емкость с исследуемым раствором { 2 . Недостатком этого устройства явля Ьтся трудность получения в ячейке равномерно уплотненного образца с Межчастичными контактами, имитирующими таковые сформированные в процессе породообразования. Это приводит к тому, что в процессе капиллярного увлажнения в образце происходит значительное перераспределение частиц, снижакицее точность оценки капиллярных свойств бурового раствора Кроме того, в измерительных ячейкак подобного типа фронт увлажнения передвигается также вследствие изменения объема порода из-за ее набухания. При этом в данном приборе невозможно моделировать капиллярную фильт рацию 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 конец ячейки размещен в кювете с раствором, измерительная ячейка выполнена в виде прозрачных соединенных друг с другом посредством микрометрического регулятора пластин, между 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 зарисит от температуры сушки. Низкой степени литификации соответствуют воздушно-сухие образцы, высокой степени литификации - образда, прокаленные при температуре до 400-бОО с На внешнюю пластину вдоль вертикальной оси наносится махзштабна я шкала в миллиметрах. Устройство крепится на штативе 4 и имеет возможность вертикального перемещения. .Перед не1чалом опыта пластины плотно прижимаются друг к другу (что соответствует отсутствию щели между пластинами), а затем обратшлм вращением микрометрического винта по шкале устанавливается необходимая величина щели tV. После этого измерительная .ячейка опускается нижним концом в кювету 5 до соприкосновения с поверхностью испытуемой жидкости. С этого мсмента производится отсчет времени, а по шкале, нанесенной на пластину, фиксируют высоту подъеь4а П фронта увлажения. За критерий оценки капиллярных свойств .буровых растворов принята высота подъема жидкости за определенный промежуток времени например 30 мин). В таблице приведены данные кгшиллярного увлажения нефтеабадской гидрослкщистой глины в среде различных буровых глинистых растворов, облешакздиходинаковыми величинами водоотдачи. Бентонитовый, без химической обработки 10 Бентонитовый, обработанный 0,5% КМЦ 10 Бен1 онитовый, обработан ный

С ПОМОЩЬЮ предлагаемого устройства могут быть.получеш зависимости, характеризующие кинетику капиллярной фильтрации глин различньми буровыми астворамиг зависимости скорос и их увлажнения от размеров трещин, от степени литификации глины, физико-химических свойств буровых растворов и их технологических параметров i.

Предлагаемое устройство может быть использовано в лабораториях буровых организаций для рецептур промывочных жидкостей с цель обоснованного выбора величины их водоотдачи и химического состава фильтрата прсмывочной жидкости, а также при вьшолнении работ, связанный с изучением свойств бурогых растворов.

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.