Устройство для измерения объемных изменений вяжущих веществ Советский патент 1978 года по МПК E21B33/138 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано для измерения величины контракции .и расширения вяжущих материалов в автоклавных условиях.

Известно устройство для определения во времени величины контракции вяжущих веществ.,включающее авток.тав, с размещенным в нем-стаканом для иcCv eдyeмoгo вещества, заполненным водой, плунжер, передающий через воду заданную величину сжатия вещества, связанный с регистрирующей аппаратурой 1.

Однако известное устройство определяет только величину контракции и не позволяет одновременно определить величину объемного изменения вещества, необходимую для подбора тампонажных вяжущих смесей с заданными показателями.

Известно также устройство для измерения объемных изменений вяжущих веществ, содержащее автоклав, узел задания давления, нагреватель, указатель линейных перемещений, самопищущие приборы, стакан с крыщкой и датчик измерения контракции, помещенный в автоклав 2.

Однако это устройство не позволяет одновременно измерять контракцию и линейные перемещения скелета вяжущего вещества.

Цель изобретения - одновременность измерения контракции и линейных изменений скелета вяжущего вещества.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено размещенным в стакане сетчатым диском со щтоком, соединенным с указателем линейных перемещений.

Устройство схематически изображено на чертеже.

Устройство состоит из автоклава 1, помещенного в него стакана 2 с крыщкой 3, снабженного порщнем 4, регистрирующим объемные изменения цементного раствора 5. В стакан 2 в надпорщневую полость заливается вода затворения 6. Крышка 3 стакана снабжена датчиком 7, регистрирующим величину контракции. Линейные перемещения порщня 4 и плунжера 7 передаются через регулируемые штоки 8 и 9 на катущки 1П и далее - на дифференциально-трансформаторные самописцы 11. Для нагревания масла в автоклаве установлен трубчатый электронагреватель 12. Для регистрации контроля и поддержания заданной температуры имеется термопара 13 и дифференциально-трансформаторный самопишущий прибор 14.

Для создания давления в автоклаве имеется грузопорщневой пресс 15.

Для определения величин расширения и контракции цементного раствора раствор 5 заливают в стакан 2, придавливают плотно основание поршня 4 к поверхности раствора 5 регулировочным штоком 8 и устанавливают перо самописца 11 в нулевое положение.

Затем заливают воду затворения 6 в надпоршневую полость стакана, закрепляют в крышке 3 стакана 2 плунжер 7 и устанавливают в нулевое положение перо самописца 11.

Нагрев цементного раствора 5 в стакане 2 производится путём подогрева масла в автоклаве 1 с помощью трубчатого электронагревателя 12. Контроль, регистрация и поддер; ание заданной температуры производится с помощью термопары-13 и самопишущего прибора 14. .,

Измерение перемещения штока 8 поршня 4, регистрирующего объемные изменения цементного раствора 5, производится с помощью катушки 10 и дифференциально-трансформаторного самописца 11.

Измерение объема воды затворения 6 в процессе твердения цементного раствора 5 производится линейным перемещением штока 9 плунжера 7 и регистрируется катушкой 10 и дифференциально-трансформаторным самОписцем 11.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определить одновременно уменьшение объема системы цементный камень - вода

ИЛИ раствор за счет контракции и увеличение объема цементного камня за счет его расширения при высоких температурах и давлениях, т. е. в условиях, приближенных к скважинным.

Формула изобретения

Устройство для измерения объемных изменений вяжущих веществ, содержащее автоклав, узел задания давления, нагреватель, указатель линейных перемещений, самопишущие приборы, стакан с крышкой и датчик измерения конт)акции, помещенный в автоклав, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения контракции и линейных изменений скелета вяжущего вещества, устройство снабжено размещенным в стакане сетчатым диском со штоком, соединенным с указателем линейных перемещений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Данюшевский Б. С. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам. М., «Недра, 1973, с. 283.