Устройство для определения объем-НыХ изМЕНЕНий ТВЕРдЕющиХ СМЕСЕй Советский патент 1981 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к прибора для лабораторного исследований, в частности объемных изменений твердеющего тампонажного раствора в условиях, приближенных к эксплуатационным. Известен ряд приборов для опреде ления объемных изменений, тампонажны растворов в различных условиях.Напр мер, прибор для опреде.Г1ения коэффициента объемного расширения вяжущих веществ при давлениях до 1000 кгс/с и температурах до 200°С. Известен прибор содержащий установленный в автоклаве стакан для испытуемой смеси, в котором расположен перфорированный поршень, взаимодействующий с сердечни сом, помещенным в.дифференциально трансформа торной катушке, связанной с регистрирующим Прибором 1,1} . Недостатками такого технического решения йвляется то, что испытуемая смесь ограничена жесткой формой (стаканом), что вносит погрешность в механизм расширения твердеющей смеси, при этом твердение смеси происходит при поступлении воды к испытуемому образцу, ограниченному формой только сверху, что не создает условий гидратацич аналогичных условиям твердения в водной среде. Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения объемных изменений твердеющих смесей, содержащее установленный в автоклав стакан с перфорированным поршнем, взаимодействукидим с сердечником дифференциальной трансформаторной катушки и регистрирующий прибор. Устройство содержит направляющие параллельные оси сердечника 2j. Испытуемый образец помещен в стакан и деформация расширения образца в нижней части стакана ограничена, что вносит погрешность. Это приводит к тому, что показания прибора не дают истинной картины процесса деформаг.ии твердеющего тампонажного раствора. Цель изобретения - повышение точности определения деформации расширения и усадки твердеющего тампонауного раствора в условиях приближенных к скважинным. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено подпружиненной относительно стакана емкостью с перфорированными стенками и дном, а перфорированный поряиень установлен в емкости. Выполнение в устройстве перфорированных оснований, боковых стенок и поршня создает условия гидратации, аналогичные условиям твердения в вод ной среде, а наличие автоклава обеспечивает повышенные гидравлическое давление и температуру, характерные для скважинных условий. Выполнение в приборе наряду с переме11}аемыми боковыми стенкггми перемещаемого подпружиненногб основания позволяет исследовать истинный механизм расширения твердекиЦего тампонаж ного раствора. Устройство выполнено с самопишущимприбором, позволяющим непрерывно записывать на диаграмме процессы объ емного изменения твердеющего тампона ного раствора, выраженные в единицах объема или коэффициента объемного pa ширения. На чертеже изображено устройство, общий вид. Устройство.состоит из автоклава 1 к крышке 2 которого на байонетном 3 установлен стакан 4, снабжен ный изнутри направляющими 5, установ ленными в них перфорированным основа нием 6, на котором установлена емкость 7 переменного объема для испытуемого .тампонажного раствора, с пер мешаемыми во взаимопротивоположных и перпендикулярных направлениях перфорированными стенками 8. На раствор, помещенный во внутрь емкости 7 переменного объема, опирается перфорированный поршень 9, ре гистрирующий перемещение верхней поверхности твердеющего, тампонажного раствора (т.е. деформацию расширения или усадки), которое передается через шток 10 на дифференцигшьно трансформаторную катушку 11, что позволяет непрерывно измерять изменени деформации раствора. Запись процесса происходит автоматически на диаграммной ленте самопишущего прибора 12, Так как в приборе мы измеряем переме щение верхней поверхности раствора, то в случае уменьшения объема, поршень перемещается вслед за поверхнос рью раствора и тем самым регистрирует усадку. Перфорированное основание 6 из мкости 7 переменного объема установлено на упругий элемент (например губку, паралон) 13, за счет которого при расширении испытуемого твердеющего образца перфорированное основание 6 испытывает незначительное со пpoтивлeн e. Устройство работает следунидим образом. В стакан 4 устанавливается упру гйй элемент (паралон) 13 и на него с помощью направляющих 5 помещается емкость 7 переменного объема, перфорированные основание б и стенки 8 которого предварительно покрыты фильтровальной бумагой (на чертеже не показана), Затем в емкость 7 заливается тампонажный раствор, устанавливается поршень 9 с фильтровальной бумагой, заливается вода и стакан 4 устанавливается на байонентном замке 3 крышки 2 автоклава 1, фйксируется нулевая точка отсчета .на дифференциально трансформаторной катушке 11, стакан 4 опускается в автоклав 1, который-герметизируется, и создаются необходимые условия твердения Тс1мпонажного раствора, приближенные к скважинным, за счет давления и температуры. Процессы объемного изменения непрерывно записываются на диаграмме самопишущего прибора 12. Шкала прибора тарируется в единицах объема или коэффициента объемного изменения. Кроме того г наглядно иллюстрируется цроцерс расширения или усадки во времени. Таким образом, снабжение устройства для измерения объемного изменения твердекяцего тампонажного раствора формой, минимально ограничивающей расширение, с перфорированными основанием и стенками (т.е. приближение условий испытаний к скважинным, позволяет получить данные о возможности регулирования расширения, которое фиксируется прибором с момента начала твердения образца до любого срока его затвердевания. Формула изобретения Устройство для определения объемных изменений твердеющих смесей, включающее размещенный в автоклаве стакан, перфорированный поршень, взаимодействующий с сердечником дифференциальной трансформаторной катушки и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определений, уст- , ройство снабжено подпружиненной относительно стакана емкостью с перфорированными стенками и дном, а перфорированный поршень установлен в емкости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Каримов Н. X. и Губкин И. А. Особенности крепления скважин в сол е носннх отложениях. М. , Недра, , с. 53-56. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2632692, кл. Е 21 в 33/138, 1978.

I I

ЛаВкние

I

0

2201 0

.J