Устройство для определения коэффициента вытеснения и фазовых проницаемостей кернов Советский патент 1993 года по МПК E21B47/00 E21B49/00 

Изобретение относится к технике определения физических свойств образцов горных пород в условиях, моделирующих натурные, и может быть использовано в геологии, горной, нефтегазовой, строительной, атомной и химической отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является снижение энергоемкости и материалоемкости устройства и повышение безопасности работ при определении коэффициента вытеснения и фазовых проницаёмостей в условиях, моделирующих натурные.

На фиг. 1 изображено устройство для определения коэффициента вытеснения и фазовых проницаёмостей кернов; на фиг.2 - кернодержатель.

Устройство (фиг.1) содержит кернодержатели 1 для исследуемых пород, емкость 2 для рабочей жидкости, систему 3 для создания противодавления и источник 4 давления.

Кернодержатель 1 (фиг.2) состоит из основания 5, которая крепится на подставке 6, термостатирующего кожуха 7, который с помощью внутренних резьб 8 соединяется с основанием 5 и крышкой 9 кернодержателя. Основание 5 кернодержателя 1 имеет коническую выемку 10, соединенные с нею каналы 11, которые через штуцера 12 соединяются с системой 3 противодавления и мерной бюреткой 13. Термостатирующий кожух 7 имеет штуцера 14 для соединения между собою и термостатом 15. Керн 16 помещается в резиновую манжетку 17, имеющую коническую форму, которая находится в металлическом стакане 18. Между основанием 5 кернодержателя и металлическим стаканом 18 имеется резиновая прокладка 19. Полость для термостатирующей жидкости 20 образуется между основанием

ел С

00

Сл 00

о о о

ы

5 и крышкой 9, термостатирующим кожухом 7 -и металлическим стаканом 18. В крышке кернодержателя 9 имеется цилиндрический буртик 21, который давит на манжетку 17 и сквозное вертикальное отверстие 22 до канала соединяющего со штуцером 23. Сверху крышки 9 кернодержателя имеется головка 24 под гаечный ключ.

Емкость 2 для рабочей жидкости состоит из патрубка 25, вентилей 26, ниппелей 27, штуцеров 28 для соединения к кернодержа- телю 1 и штуцера 29 для соединения с емкостью для инертного газа с высоким давлением, е которым штуцер 29 соединяется через газовый редуктор 30.

Система 3 для создания противодавле- мия включает емкость для инертного газа высокого давления, которая соединяется со штуцером 12, имеет манометр 31 штуцер 12, который идет на емкость высокого давления располагается на 10-Ш мм выше штуцера 12, соединяющего кернодержатель с мерной бюреткой 13.

Устройство работает следующим образом.

Керн 16 сначала помещают в резиновую манжету 17, а затем в металлический стакан 18. На основании кернодержателя 5 ставится резиновая прокладка 19, на которую сажают металлический стакан 18, с керном 16 и манжетой 17. Крышку 9 кернодержателя ввинчивают в термостатирующий кожух 7, чтобы обеспечить герметизацию между керном 16 « манжетой 17. Включают термостат 15 и образец нагревают до необходимой температуры. Открывают вентиль 32 баллона сжатого газа высокого давления 4. С помощью редуктора 30 устанавливают давление на входе кернодержателя 1. Перекрывают вентиль 34, а затем с помощью вентилей 33 и 26 регулируют необходимый перепад давления.

В устройстве использована общеизвестная закономерность, в соответствии с которой вещества в поле силы тяготения располагаются по плотностям. В частности, в сосуде с жидкостью и газом жидкость будет располагаться внизу, а газ сверху. Достаточным условием работоспособности установки является то, что рабочий газ был инертным по отношению к рабочей (вытесняющей) жидкости.

Устройство просто по конструкции и поэтому и время на обучение для работы на установке будет не более 1 недели, в то. время как для обучения оператора для работы на УИПК-1М требуется 6 месяцев (2). Мощность, потребляемая установкой

УИПК-1М составляет 3000 Вт. Эта мощность сотни раз больше мощности, расходуемой при работе предлагаемого устройства.

Все устройство занимает площадь не более 0,5 м2, в то время как УИПК-Ш занимает площадь не менее 10 м2.

При случаях, когда нет необходимости в термостатировании предлагаемого устройства позволяет вести вытеснение и при отсутствии персонала. При работе не

установке УИПК-Ш по технике безопасности необходимо наличие обслуживающего персонала, не менее двух человек.

В отличие от УИПК-1М предлагаемое устройство бесшумное, безопасное в отношеним электрической опасности и взрывоопасиости.

Формула изобретения Устройство для определения коэффициента вытеснения и фазовых проницаемо- стей кернов, включающее кернодержатели, емкость для вытесняющей жидкости и систему создания давления на вытесняющую жидкость, отличающееся тем, что, с

целью снижения энергоемкости, материа- лоемкости устройства и повышения безопасности работ, система создания давления на вытесняющую жидкость выполнена в виде емкости с инертным газом.

,..-{

S S

Z. /

..-{

Ч

S

Z9 tS 2

Z. /

27 Jlf

26

Использование: для определения физических свойств образцов горных пород в условиях, моделирующих натуральные. Сущность изобретения: устройство включает кернодержатели, емкость для вытесняющей жидкости и систему создания давления на вытесняющую жидкость. Система создания давления выполнена в виде емкости с инертным газом. 2 ил.

( f f K.

,1 J3

К

SJ/

Pt/2. /Ч/5Г

9

В

Фиг. Z

v/