Устройство для измерения парового давления высококонцентрированной гетерогенной суспензии Советский патент 1980 года по МПК E21B47/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОРОВОГО ДАВЛЕНИЯ ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННОЙ ГЕТЕРОГЕННОЙ СУСПЕНЗИИ

1

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к установкам для определения свойств тампонажных растворов.

Известна установка, позволяющая производить исследования изменения порового давления при загустевании и твердении тампонажного раствора 1.

Недостатком этой установки является низкая точность измерений.

Известно также устройство для измерения порового давления в высококонцентрированной гетерогенной системе, состоящее из щирокого и узкого колен (сообщающиеся сосуды), разделенных фильтром, манометра, резинового баллончика с клапаном и источника давления 2.

Недостатком этого устройства является малая точность измерений, обусловленная постоянным разрущением формирующейся структуры тампонажного раствора при проведении измерений, наличие зоны уплотнения над фильтром и применение ручного способа измерений.

Данное устройство устраняет указанные недостатки.

Цель устройства для измерения порового давления является повыщение надежности работы за счет обеспечения постоянного контроля величины порового давления формирующегося тампонажного раствора.

Это достигается тем,что оно снабжено компенсатором,манифольдной линией с электроконтактами, двумя двухходовыми электропневмоклапанами, один из которых имеет стравливающий щтуцер, электронным бло10ком управления и контроля, причем манифольдная линия выполнена в виде крестовины, один торец которой связан с компенсатором, другой через двухходовой электропневмоклапан со щтуцером, третий - с регистрирующим прибором, а четвертый отвод мани15фольдной линии соединен с узким коленом сообщающихся сосудов, при этом электрические контакты подключены к электронному блоку управления и контроля. А также целью данного изобретения является уплотнение цементного раствора в нижней части щирокого колена, фильтр расположен на торце узкого колена, при этом один из контактов - верхний размещен на уровне фильтра.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема описываемого устройства; на фиг. 2 - блок-схема управления и контроля. Данное устройство содержит сообщающиеся сосуды, выполненные в виде широкого колена 1, крана 2, узкого колена 3 с выводными электрическими контактами 4 и 5, подключенного к ним электронного блока управления и контроля 6, электронневмоклапанов 7 и 8, штуцера 9, регистрирующего прибора 10, выносного фильтра 11, компенсатора 12 и манифольдной линии 13.

Электроннный блок управления и контроля 6 в свою очередь состоит из транзисторов Tt и Та, резисторов Ri, R, К,з к Кд, контактных реле Р с контактом Pi и PI с контактами Рг, сигнальных ламп Ль Ла и Л 3, обмоток электро.магнитов ОК-1, ОК-2, контактной кнопки К и выключателя В1.

Работа системы осуществляется следующим образом.

Сначала щирокое колено заполняют водой и открывают кран 2. При этом вода из широкого колена 1 поднимается в стеклянной трубке узк.ого колена 3. Когда она достигнет контакта, а, закрывают кран 2. Затем удаляют воду из широкого колена и заполняют его исследуемым тампонажным раствором. С помощью выключателя В i включают электронный блок управления и контроля 6. При этом загорится сигнальная лампа Л1. Т. к. контакты 4 и 5 замкнуты между собой, то транзистор TI будет открыт, а транзистор Т г. - закрыт. При этом, ток через реле Р t проходить не будет. Нажимают кнопку Кц, включая реле Рг. которое подключает сигнальную лампу .Лз и обмотку электромагнита ОК-2, который расположен в электропневмоклапане 5. Этот клапан переключится в положение, показанное на схеме снлошной стрелкой и система подключится к источнику сжатого воздуха через редуктор. Открыв кран 2,постепенно повышают давление в системе. Когда это давление станет превышать давление тампонажного раствора, начнется движение жидкости в сторону раствора и контакты 4 и 5 разомкнутся. Транзистор закроется, а Та откроется и включит реле Р t. Контакты реле PI разомкнут цепь, питающую реле Рг)И подключают сигнальную лампу Лг и обмотку электромагнита ОК-1,-рэсположенного в электропневмоклапане 6. Этот клапан переключится в положение, показанное сплошной стрелкой. Воздух из системы выходит через Ц1туцер 9. Одновременно при размыкании контактов 4 и 5 разорвется цепь, питающая через Р j. сигнальную лампу Лз и обмотку электромагнита ОК-2.

Клапан 5 переключится в положение, показанное пунктирной стрелкой, отключив тем самым источник сжатого воздуха от системы.

Воздух из системы не станет равным поровому давлению тампонажного раствора.

При этом контакты а и б замкнутся и клапан 6 переключится в положение, показанное пунктирной стрелкой, перекрыв выход воздуха из системы. В дальнейщем установка будет работать в автоматическом следящем

5 режиме. По мере снижения порового давления будет автоматически выпускаться из системы воздух. По показаниям регистрирующего прибора 8 судят о поровом давлении тампонажного раствора.

Предлагаемая установка изготовлена и

0 испытана в лаборатории ВНИИКРнефть в июле месяце с. г., в сравнении с прототипом позволяет сохранить целостность формирующейся структуры тампонажного раствора, ликвидировать влияние зоны уплотнения на величину порового давления, получаемого при измерениях с помощью выносного фильтра, а также дает возможность непосредственно замерять на регистрирующем приборе полную величину порового давления без ее дальнейшей интерпретации. 0 Экономический эффект от ее внедрения ориентировочно составит 35 тыс. руб.

Формула изобретения

.Устройство для измерения порового давления высококонцентрированной гетерогенной суспензии, содержащее два сообщающихся сосуда, выполненных в виде широкого и узкого колена, фильтр, расположенный в широком колене, источник подачи воздуха и регистрирующий прибор, отличающееся

0 тем, что, с целью повышения надежности работы за счет обеспечения постоянного контроля величины порового давления формирующегося тампонажного раствора, оно снабжено компенсатором, манифольдной линией с электроконтактами, двумн двухходовыми электропневмоклапанами, один из которых имеет стравливающий штуцер, электронным блоком управления и контроля, причем манифольдная линия выполнена в виде крестовины, один отвод которой связан с компенсатором, другой - через двухходовой электропневмоклапан - со штуцером, третий - с регистрирующим прибором и источником подачи воздуха через второй дву ходовой электропневмоклапан, а четвертый отвод манифольдной линии соединен с узким

коленом сообщающихся сосудов, при этом электрические контакты подключены к электронному блоку управления и контроля.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью ликвидации уплотнения

P цементного раствора над фильтром в нижней части широкого колена, фильтр расположен на торце узкого колена, при этом верхний контакт размещен на уровне фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Булатов А. И. и др. Газопроявления в скважине и борьба с ними. М., «Недра, 1969, с. 105-109.

2. Авторское свидетельство СССР № 381738, кл. Е 21 В 47/06, 1973.