Устройство для определения структурно-механических и реологических показателей буровых растворов Советский патент 1983 года по МПК G01N11/14 

Изобретение относится к средспшм оценки струк1урно адеханичес а151 к реапо гических показателей гетеродиспертных систем, в частности б фовых (и тампо нежных) расгворов, применяемык при проводке скважин на нефть, газ к други полезные ископаемые, и может быть HcnojibSOBai o, главным образом, в нефте Добывающей промышленности. Ёуровые растБоръ относятся к сложн жидкостям, предварительно претерпевшим СДИ1Г в течение некоторого времени и Достигшим .равновесного cocTOHtgtH, и к Вйзкоупругим жидкостям при установив шемся ламинарном течении„При наличии таких условий как резкое изменение поперечного сечения вязкоупругие свойств подобных материалов имеют первостепенное значение. Вязкое Te4eHiie буровы растворов начинается после превышения . предела текучести (модель Шведова-Бин гама или бингамовский пластик), а в покое структурированные буровые раство ры способны упрочняться со временем. .Однако реальное поведэние буровых растворов не описывается псяностью ни одной из идеализированных реологических моделей, в частности, noToivty,, что кснкретнью свойства буровых раство ров зависят от физико-химическз5Х (факторов, многообразие действия которых современными способами оценки турно-механических и реологических показателей не отражается. В частности известными способами не предусматривается наличие седиментационной неустойчивости буровых расгворов, Известен капиллярный вискозиметр состоящий из двух цилиндров высокого давления, соединенных сменньзми Kfimyi- лярными трубками одинакового диаметра но разной длины, и гидравлического привода Комплекс установки содержит устройство для заполнения системы исследуемой жидкостью и создания давления, приборы контрси1я давления, расхода и температуры. В реальном исполнении прибор оснащен также гомогени заторами - перемешивающими устройствами в концевых емкостях по обе сторо ны капилляра Cl 1 , Недостатками измерительного у;эла известного капиллярного вискозиметра являются необходимость П1дравлическик устройств для создания давления и пере качки исследуемой ЖJИдкocти по капллляр ной трубке, сложность и ненадежность сальниковых элементов, а также быстры износ валов насосов и капиллярных, трубок по внутреннему диаметру. Кроме гого,в результате седиментации твердой фазы при снижении скорости течения в кашшлярных трубках уменьшается сечемие капилляров, вследствие чего искажаются деформационные характеристики, причем эти искажения не поддаются учету и корректировкев Наиболее близким ; техническим решением к изобретению гявляется устройство для определения структурно-механических и реологических показателей буровых растворов, содер каш,ее цилннд.рический контейнер с коаксиельно располо женными в нем стаканом с перфорированными с енками, связанным с приводом вращательного движения, и подвешенным на упругой нити цилиндром с дном, выполненным в виде сферичес1сого сегмента. Для предотвращения расслоения иссгаеАуе- мых растворов в устройстве применен пришхип создания циркуляции в зазоре за счет использования наружного д шиндра с перфорированными стенками. Слабые токи параллельно шюскости сдвгтга не изменяют Конфигурации поля скорое;тей. что позволяет применять схемы Ньютсжа и Шведова Бингама для характеристики вязкостных и стро ктурно-механических свойств различных систем С2 , Однако измерительный узел указанного устройства, обеспечивая вовлечение в вертикальную циркулязцию выпадакяп.ей твердой фазы при определенных высоких градиентах скоростей сдвига при меньших градиентах скоростей не исклзочает осаншения этой фазы и влияния ее на реау7штагы измерений, в у1ичины напряжений являются итогом не только дейогви тельных деформаций в объеме однородной системы суспензии бурового раствора, но и в случае седйментационной неустойчивости определяемой системы результатом сдвига « волочения по осадку выпавшей твердой фазы бурового раствора Цель изобретения - повьпиение точности определения структурно-механических и реологических показателей б роных растворов .путем устрвненкя влияния выпадающей в осадок твердой фазы. Поставленная цель достигается гем, что в устройстве для определения структурно-механических и реологических показателей буровых растворов, содержащем цилиндрический контейнер с коаксиашьно расположенными в нем стаканом с перфорированными стенками, свя- с приводом вращательного дви

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПР ШЛЕНИЯ СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕС КИХ И РЕОЛОгаЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ, содержащее цилиндрический контейнер с коаксиально расположенными в нем стаканом с пера форированными стенками, связанным с приводом вращательного движения, и подвешенным на упругой ките цилиндром с дном, выполненным в виде сферического сегмента, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения, донная часть контейнера выполнена в виде цилиндрического выступа, повторяющего форму дна цилиндра, диаметр которого равен диаметру цилиндра, а высота относится к высоте стакана как 3:1О, и расположенного коаксиально последнему.