Вискозиметр Советский патент 1987 года по МПК G01N11/14 

1 Изобретение относится к приборостроению и может быть применено при исследовании реологического состояния буровых и тампонажных суспензий с имитацией их движения в кольцевом зазоре скважины при наличии проницае мых участков, а также их аэрирования

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей вискозиметра в сторону изучения гидравличес кого сопротивления буровых и тампонажных суспензий.

На чертеже показан вискозиметр, рабочее положение.

Вискозиметр содержит внутренний подвижный цилиндр 1. Боковая стенка наружного цилиндра 2 выполнена -в виде щелевой решетки 3, к которой плот но прилегает сетка 4. К наружному цилиндру с помощью гайки 5 прикреплен дополнительный цилиндр 6 с образованием полости 7. Последняя посредством патрубка 8 через тройник 9, которьш снабжен измерительной емкостью 10, сообщена с вакуумирующим устройством. Полость 11 между внутренним и наружным цилиндрами гидравлически связана через патрубок 12 и кран 13 со стабилизатором 14

Вискозиметр работает следующим образом.

Необходимое для заполнения зазора 11 между наружным и внутренним цилиндрами количество жидкости наливается в наружный цилиндр 2., который предварительно устанавливается в дополнительный цилиндр 6 и закрепля- етс я гайкой 5. Затем вся система вместе со стабилизатором 14 уровня устанавливается в рабочее положение и фиксируется. Вакуумирующим устройством создается перепад давления, позволяющий производить частичньш отсос жидкой фазы исследуемой суспензии постоянно или дискретно в зависимости от решаемой задачи.

Для поддержания постоянного уровня жидкости в зазоре 11 производится ее долив в воронку стабилизатора 14 уровня. Отфильтрованная жидкая фаза собирается в измерительной емкости 10,

В случае исследования реологических свойств аэрированных буровых и тампонажных суспензий тройник 9 присоединяется к баллону со сжатьпу воздухом. В этом случае измерительная

54066 2

емкость 10 и стабилизатор 14 уровня в.работе не участвуют.

Наибольший практический интерес представляют измерения во время отсоса жидкой фазы и исследуемой буровой (тампонажной) суспензии, т.е. при имитации процесса фильтрации из них жидкой фазы в проницаемые пласты,

1Q Состав, содержащейся в данный момент времени в измерительной емкости суспензии легко определяется. Объем дополняемой из стабилизатора уров- ня суспензии равен объему жидкой фа15 зы в измерительной емкости 10, ив процессе исследования, например, тампонажных суспензий из измерительной емкости отсасывается всего до 50% жидкой фазы.

20 Дискретно отсасывая жидкую фазу, можно произвести измерение реологических параметров суспензий с повы- шающимся содержанием твердой фазы, доводя их до состояния нетекучей

25 пасты при нормальном заполнении зазора прибора (например, заполнение зазора прибора тампонажной суспензией с консистенцией вьш1е, чем стандартная, представляет определенные

30 трудности).

В случае необходимости определения только эффективной вязкости при каком-либо градиенте скорости измерения можно производить непрерьшно, регистрируя во времени одновременно и

Jo

объем вьщелившеися жидкости в измерительной емкости 10 (в буровой практике допускается расчет гидравлических потерь по эффективной вязкости).

40 Решетка имеет такую дискретность, что при отсутствии дополнительного перепада давления, создаваемого насосом, фильтрации жидкой фазы не происходит. Этому способствуют в

45 некоторой степени тикосотротность буровых и тампонажных суспензий, а также силы поверхностного натяжения на смачивающихся поверхностях цилиндров .

50 Предлагаемый вискозиметр позволяет изучать реологическое состояние буровых и тампонажных растворов в пристенной зоне скважины при небольших газопроявлениях, поскольку потери на гидрав55 лические сопротивления в основном определяются реологическими характеристиками пристенной зоны, особенно при структурном (пробковом) режиме течения, а также ис следовать влияние интенсивности газопроявления на величину гидравлических сопротивлений.

Формула изобретения

Вискозиметр, содержащий коаксиаль- но расположенные внутренний цилиндр, соединенный с приводом вращения, наружный, неподвижно установленный цилиндр и регистратор момента вращения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей вискозиметра в сторону изу- чения гидравлического сопротивления

буровых и тампонажных суспензий, он снабжен дополнительным неподвижным цилиндром, измерительной емкостью, стабилизатором уровня и вакуумирую- щим устройством, а боковая поверхность неподвижно установленного наружного цилиндра выполнена решетчатой, причем наружный цилиндр расположен внутри дополнительного, измерительная емкость соединена с полостью -между дополнительным и наружным цилиндрами и с вакуумирующим устройством, а стабилизатор уровня сообщен с зазором между внутренним и наружным цилиндрами.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при исследовании реологического состояния буровых и тампонажных суспензий с имитацией их движения в кольцевом зазоре скважины при наличии проницаемых участков, а также их аэрирования. Цель - распшрение функцио- нальньк возможностей вискозиметра в сторону изучения гидравлического сопротивления буровых и тампонажных суспензий. Вискозиметр содержит ко- аксиально расположенные три цилиндра. Внутренний соединен с приводом вращения, боковая поверхность неподвижного среднего цилиндра выполнена решетчатой, измерительная емкость соединена с полостью между дополни- тельньш и наружным цилиндрами и с вакуумируклцим устройством, а стабилизатор уровня сообщен с зазором между внутренним и наружным цилиндрами. 1 ил. (Л со сд 4:: О О5 О5

Редактор И. Горная

Составитель В. Филатова

Техред И.Верес Корректор С. Черни

Заказ 6А01Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

nq делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4