Способ определения структурномеханических свойств дисперсий Советский патент 1978 года по МПК C09K7/00 

Изобретение относится к способам опрецеления структурно-механических свойств ойсперсий и может быть использовано аля опреаеления предельных статических напряженнй сдвига буровых pacTBi poe.

Известен способ определения пределЕг1ЯЫХ статических напряжений сдвига (СНС аисперснй путем применения нэмерител1гных злементота, металлическая поверхность которьчс является рифленой 1 j . .

Однако такой способ применим только :аня измерения вязкости простых жншсоо тей, где смачиваюшнй и тормозящий слои поверхности измерительного

мен1« не могут влиять на результаты определений,

И естен также способ определения .

структурно -механнческих свойств многофазных дисперсных систем (суспензий) 2

Недостатком этого способа является то. что в граничном слое разрыв аагезионных связей происходит прежде, чем разрушается структура дисперсии внутри ее представительного объема.

В силу этого явления достоверность (Аропределений не обеспечивается.

Наиболее близким техническим решением является способ трецелення структурно-механических свойств дисперсий путем погружения пластины (иэмерительиый алемент) из меди, пластмассы, алюминия и др. ИЛЕ из благородиых металлов (серебро, золото, плати-, на) в исследуемую дисперсию с последующим измерением величины предельного статического напряжения сдвига з

Недостатком этого способа является то, что применение пластин из этих материалов не обеспечивает достоверность определения структурно-механических свойств дисперсий, а применение благороднь х металлов еще и не рентабельно.

Целью изобретения является повышенно точности имерений структурно-механических свойств дисперсий.

Поставлеиная цель достигается тем, что перед измереннем на поверхность пластины наносят слой дисперсной фазы

исследуемой дисперсии. Это обеспечивает наибольшее физико-химическое сродство поверхнсх:ти пластины со средой дисперсии в деформируемом ее слое в период определения предельных статических напряжений сдвига.

На фиг. 1 изображено устройство для реализации способа определения структурио-механических свойств дисперсии; на фиг, 2 - разрез А-А фиг. 1{ на фиг, 3 устройство в стадии определения струкTytMio-механических свойств дисперсий.

Пластина 1 выполняется пустотелой с отверстиями, на поверхности 2 которой формируется фильтр/адионная корка 3. Нанесение слоя дисперсной фазы (фильтрапионной корки) на плоскость пластины ск:ущвстЕ ляется вакуумйрованием ее внутрвН1:ей полости через штуиер 4, вакуумную линию 5 и последующим погружением пластины в емкость .6 с аналогом исследуемой дисперсии 7. Подвеску 8 соединяют с динамометром 9.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример, Пластину 1 погружают в емкость 6 с аналогом исследуемой дисперсии 7 и соединяют с вакуумной линией S. Через 3 мин на обеих плоскостях пластины формируется слой фильтрапионной корки с достаточной прочностью адгезионной связи как с поверхностью пластин, так и с исследуемой дисперсией. Затем вакуумную линию отсоединяют и для непосредственного определения структурно-механических свойств в пробу исследуемой дисперсии 7 переносят подготовленную пластину, соединяют ее посредством подвески 8 с динамометром 9, Величина предельного статического напряжения сдвига получается отнесением предельной нагрузки Q к фактической площади сдвига 28 в объеме дисперсии.

Данные э.спериментальных измереНИИ предельных статических напряжений сдвига буровых растворов двух типов по известному способу и способу согпасно изобретению сведены в таблицу, из которой видно преймзгщество способа согласно изобретению перед известным.

Изобретение позволяет провопить достоверное определение структурно-механических свойств дисперсий. Использование изобретения при оценке структурномеханических свойств буровых растворов с целью регулирования их в оптимальном диапазоне означает технологическое совершенствование процесса бурения скважин на нефть и газ. Экономическая эффективность изобретения состоит в снижении стоимости материалов на регулирование- свойств буровых-растворов.

Формула изобретения Способ определения структурно-механических свойств дисперсий путем погружения пластины в исследуемую дисперсию споследующим измерением величины статического напряжения сдвига, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, перед измерением на поверхность пластины наносят слой дисперсной фазы исследуемой дисперсии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1,Шааов Н. И. и др. Бурение нефтяных и газовых скважин, М,,.Гостоптехнздат, 1961, с, J53-154.

2,Рейнер М, Деформация и течение, М., Тостоптехиздат, 1963, с. 46, ЗО8-ЗО9, 323-325,

3.. Кистер Э. Г, Химическая обработка буровых растворов, М,, Недра, 1972, с. 247,