Устройство для измерения скорости фильтрации бурового раствора Советский патент 1989 года по МПК E21B47/10 

1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам, моделирующим процессы, происходящие в призабойных зонах нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано для оценки эффективности буровых растворов при вскрытии продуктивных горизонтов.

Целью изобретения является повы- шение точности и достоверности за счет моделирования забойных условий.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на Аиг.2 - конструкция преобразователя; на фиг.З - структурная схема блока измерений.

Устройство для измерения скорости фильтрации бурового раствора содержит автоклав 1, в котором установлена камера 2 гидрообжима с образцом 3 горной породы и мешалка-скребок 4 с электроприводом 5, рычаг 6 очистки керна, электропечь 7 с термо регулятором 8 и датчиком 9 температуры, средоразделители 10-12, подсоединенные соответственно к вводу в автоклав 1, камере 2 гидрообжима и выводу кз автоклава 1, вентили 13-15, подключенные к гидропрессу 16. Между средоразделителями 10-12 и вентилями 13-15 включены манометры 17-19.

Бачок 20 с рабочей жидкостью подсоединен через вентиль 21 к гид

5

ропрессу 16. Вывод автоклава 1 через вентиль 22 и редукционный клапан 23 сообщен с Лильтратоприемной емкостью с преобразователем 24, выход которого

через блок 25 измерений соединен с регистратором 26.

Преобразователь 24 включает в свой состав корпус, заполненный конденсаторным маслом 27 до уровня нижних кромок конденсатора 28. Он снабжен входным штуцером 29 и сливным вентилем 30.

Блок 25 измерений содержит задающий генератор 31, селектор 32 сов, первый счетчик 33, таймер 34, первый индикатор 35, второй счетчик 36, второй индикатор 37, цифроанало- говый преобразователь 38.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все вентили закрыты. В автоклав 1 вставляют камеру 2 гидрообжима с образцом 3 гор5 ной породы. Через средоразделитель 10 заряжают автоклав 1 исследуемым буровым раствором, а средоразделители 11 и 12 заполняют водой. Открыв вентиль 21, заполняют систему созда0 ния давления маслом из бачка 20, после чего вентиль 21 закрывают. 1 Поочередно открывая и закрывая ве н- тили 13 15,создают гидропрессом 16 требуемые давления в автоклаве 1, камере

0

314

2 гидрообжима и уровень противодавления. Уровень противодавления задают редукционным клапаном 23. После этого, включают электропечь 7 и элек тропривод 5. Терморегулятором 8 задают необходимую по условиям эксперимента температуру. После прогрева автоклава до заданного значения температуры, убедившись по показаниям манометров 17-19, что значения давлений соответствуют условиям эксперимента, открывают вентиль 22. Открыв .вентиль 13 и следя за показаниями манометра 17, поддерживают гидропрессом 16 давление в автоклаве 1 постоянным

Фильтрат через штуцер 29 поступает в преобразователь 24 и вытесняет конденсаторное масло 27 в объем межд обкладками конденсатора 28. Вследст- вие чего увеличивается измеряемая емкость на величину, пропорциональную объему фильтрата.

Для определения влияния глинистой корки на процесс фильтрации нажимают на рычаг 6, фиксируя время нажатия по индикатору 37. Зафиксированное время отмечают на соответствующей ос полученного графика. По изменению скорости фильтрации в районе отмечен ной точки определяют влияние глинистой корки.

Блок 25 измерения функционирует следующим образом.

С задающего генератора 31 сигнал частоты fx, прямо пропорциональной измеряемой емкости преобразователя 24, поступает через селектор 32 импульсов на первый счетчик 33. Таймер 34 управляет работой селектора 32 таким образом, что последний пропускает на первый счетчик 33 п импульсов в течение эталонного времени Тд. Результат измерения высвечивается первым индикатором 35, при- чем n T0fх.

Таким образом, с первого индикатора 35 считывается непосредственное значение частоты, пропорциональной объему фильтрата. На второй счетчик 36 с таймера 34 поступают импульсы частотой 1 Гц. Второй индикатор 37 высвечивает значение времени в секундах. Включение секундомера происходит с приходом первого импульса на счетчик 33, т.е. с началом фильт14

рации. На цифроаналоговый преобразователь 38 поступает сигнал со счет чика 33, соответствующий коду значения объема фильтра. С выхода цифро- аналогового преобразователя 38 сигнал, пропорциональный объему фильтрата, поступает на регистратор 26. Последний на диаграммном листе вычерчивает кривую зависимости объема фильтрата от времени, по которой находят скорость фильтрации в любой момент времени протекания эксперимента.

Предлагаемое устройство позволяет за счет получения дифференциальных характеристик процесса фильтрации определить влияние глинистой корки на процесс фильтрации за -один эксперимент, а также время выхода скорости фильтрации на постоянное значение.

Предлагаемое устройство более точно моделирует процесс Аильтрации на забое за счет использования электропечи с регулируемой температурой нагрева и камеры гидрообжима керна, предназначенной для устранения фильтрации вдоль стенок керна.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости фильтрации бурового раствора, содержащее гидропресс с соединительными трубопроводами, средоразделители, манометры, автоклав с образцом горной породы и мешалкой-скребком, соединенную с внутренним объемом автокла- ва через образец горной породы фильт- ратоприемную емкость, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности за счет моделирования забойных условий, оно снабжено электропечью с терморегулятором и размещенными в автоклаве датчиком температуры и камерой гидрообжима, соединенным с мешалкой-скребком электроприводом, преобразователем, блоком измерений и регистратором, причем преобразователь выполнен в виде обкладок конденсатора, расположенных внутри фильтратоприемной емкости и соединенных через блок измерений с регистратором, а автоклав размещен в электропечи.

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение точности и достоверности измерения скорости фильтрации за счет моделирования забойных условий. Устройство содержит автоклав 1, камеру 2 гидрообжима с образцом 3 горной породы, мешалку - скребок 4 с электроприводом 5, рычаг 6 очистка керна, электропечь 7 с терморегулятором 8 и датчиком 9 температуры, средоразделители 10-12, вентили 21, 22, 13-15, гидропресс 16, манометры 17-19, бачок 20 с рабочей жидкостью, редукционный клапан 23, преобразователь 24, блок 25 измерений и регистратор 26. Преобразователь 24 включает корпус, заполненный маслом до уровня нижних кромок конденсаторных пластин. В автоклав 1 вставляют камеру 2 гидрообжима с образцом 3. Автоклав 1 заряжается буровым раствором. Заполнив систему маслом, создают гидропрессом 16 необходимое давление в автоклаве 1. Включают электропечь 7 и электропривод 5. Терморегулятор 8 поддерживает заданную температуру. Фильтрат через вентили 22, 23 поступает в емкость с преобразователем 24, вытесняет конденсаторное масло в объем между обкладками конденсатора. Последний изменяет свою емкость, которая связана с частотой импульсов, фиксируемых в блоке 25 за определенное время. С регистратора 26 снимается кривая зависимости объема фильтрата от времени, по которой находится скорость фильтрации. Устройство более точно моделирует процесс фильтрации на забое за счет использования электропечи с регулируемой температурой нагрева и камеры гидрообжима керна. Последняя предназначена для устранения фильтрации вдоль стенок керна. 3 ил.