Установка для исследования буферных жидкостей Советский патент 1983 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к креплению скважин. Известно, что глинистая корка оказывает отрицательное влияние на ка/чество изоляции пластов. С другой сто роны, ее удаление приводит к повышению проницаемости стенок скважин и как следствие к недоподъему цемента. Поэтому необходимо сгфгть лишь рыхлую часть корки, а в буферные жидкости ввести специальные добавки, снижающие проницаемость приствольной зоны с оставшейся коркой. Установка позволя ет определить время смыва определенной рыхлой части корки различными буферными жидкостями, исследовать их кольматирующие свойства. Известен ряд экспериментальных установок, где исследуют моющие свой ства буферных жидкостей , дается главным образом,качественная оценка различным буферным жидкостям. Условия течения не моделируются, эффективность размы ва определяется по весу, напросвет или непосредственно . Недостатками этих установок является несоблюдение условий течения буферной жидкости на контакте с глинистой коркой, прерывистый процесс смыва. Известна также установка, которая лучше других имитирует скважинные условия смыва, имеющая вращающуюся герметичную рабочую камеру, внутри которой на неподвижной стойке расположен фильтр в виде кольца, внутренняя часть которого соединена с атмосферой, установка снабжена подогревающим устройством, герметичная камера .каналом в стойке соединена с воз душным редуктором, позволяющим создавать в рабочей камере избыточное давление, в стойке выполнены также каналы для фильтрата и термодатчика. При вращении камеры происходит размыв буферной ж,идкостью глинистой корки, предварительно намытой на фильтр. Установка позволяет получать скорости течения буферной жидкости на контакте с глинистой коркой, соответствующие типичным скоростям прокачки буферных жидкостей в скважине f 3}. Эта установка не определяет время смыва рыхлой части глинистой корки. На ней можно получить лишь приближенное значение скорости размыва корки. Скорость определяется по положению буферной жидкости, при регистрации интенсивности пропущенного света напросвет. Этот метод годится только для прозрачных буферных жидкостей, которые составляют не более 1% от всех известных буферных жидкостей. При попытке определить время смыва путем непосредственного измерения толщины корки через определенные про ;межутки времени, периодически извлекая фильтр с глинистой коркой, процесс получается прерывистый, нет воз1можности поддерживать настоящую темпе ратуру и давление, которые существенно влияют на процесс смыва глинистой корки. Целью изобретения является обеспечение непрерывного определения времени смыва буферно жидкостью рыхлой части глинистой корки, сформированной на поверхности фильтра. Указанная цель достигается тем, что установка для исследования буферных жидкостей, содержащая, вращаюпгуюся герметичную рабочую камеру,фильтр; установленный в камере на неподвижной стойке, которая имеет каналы для фильтра и термодатчика, снабжена люминесцентным устройством с оптической иглой и волоконным световодом. причем игла размещена в фильтре с воз можностью контакта ее рабочей поверхности с глинистой коркой, а другой ее конец через волоконный световод, размещенный в полости стойки, соединен с люминесцентным устройством. Кольматирующие свойства буферных жидкостей определяются по количеству фильтрата, причем фильтрат изготавливается из цемента в специальной форме, что позволяет легко заменить коль матированный фильтр на новый, а так-« же изменять пористость фильтра. На фиг. 1 схематически Изображена установка для исследования буферных жидкостей; на фиг 2 - схема люминесцентного устройства. Установка состоит из герметичной рабочей камеры 1, цементного фильтра- 2, закрепленного на неподвижной стойке 3. Рабочая камера закреплена на вращающемся шкиве, соединенном ременной передачей со шкивом 4. Внутри стойки проходит канал 5 для передачи давления/ канал 6 для сбора филь трата, канал 7 для термодатчика, а также канал в котором проходит светов.од 8, соединяющий оптическую иглу. 9 и оптическую часть люминесцентного устройства 10. Фильтрат постуйает в мерную мензурку 11, термодатчик соединен с электротермометром 12, по каналу .5 поступает из бачка 13 буферна жидкость, компенсирующая объем фильтрата, сжатый воздух, создающий давление в рабочей камерб, подается шлангом 14. Обогрев осуществляется подогревателем 15. Оптическая часть люминесцентного устройства 10 состоит из лампы 16, свет которой через светофильтр 17 и конденсатор 18 поступает на конец 19 световода. Сечение меченой корки через конец 20 приходит на запирающий светофильтр 21 и конденсатор 22, где выделенный сигнал фокусируется на фотоэлектронном умножителе 23 (ФЭУ) и через усилитель постоянного тока 24 регистрируется сАмописцем 25. Блок 26 осуществляет питание (ФЭУ). Концы 19 и 20 представляют две части раздвоенного конца световода, проклеены и отполированы с торца. Другой конец световода соединен с оптической иглой. Свечение возбуждается в корке у рабочей поверхности иглы и через конец 20 регистрируется посредством ФЭУ. Проведение исследований на установке осуществляется следующим образом. В рабочую камеру 1 вставляется фильтр 2 со сформированной на его поверхности глинистой коркой и встроенной оптической иглой 9. Буферная жидкость заливается в камеру и бачок 13. Создается температура и давление, проивзодится вращение камеры, одновременно самописцем регистрируется свечение корки. При смыве корки до. глубины расположения рабочей поверхности оптической иглы свечение резко падает, что регистрируется самописцем. В предлагаемой установке используются например, следующие детали: волоконный кварцевый световод диаметром 2 мм; светофильтры СС-4, ФС-4, запирающие светофильтры ЖС, ЖЗС, 3CJ конденсаторы многолинзовые стеклянные, ФЭУ-79; ртутный излучатель от лампы ДРЛ-125, самописец Н-399. В буровой раствор добавляется водополимерная фосфоресцёнтная краска ТУ 6-10-1557-76 желтого цвета. Концентрация - 0,1-2%. Реология бурового раствора и свойства корки при данных концентрациях совпадают со свойствами непомеченных раствора и корки. Установка позволяет измерять время смыва наперед Зс1данной части глинистой корки различной толщины в условиях, соответствующих сквгикинным, что дает возможность определять объем и скорость прокачки буферной жидкости в конкретных скважинах. Данная установка позволяет значительно повысить количество исследуемых буферных жидкостей,.существенно ускорить и удешевить создание новых буферных жидкостей, использование которых в народном хозяйстве уже приносит большой экономический эффект. формула изобретения Установка для исследования буферных жидкостей, содержгидая вращающуюся герметичную рабочую камеру,фильтр установленный в камере на неподвижной стойке, которая имеет каналы для фильтрата и термодатчика, о т я ичаюцаяся тем, что, с целью обеспечения непре1хлвного определения времени смыва буферной жидкостью ftaxлой части глинистой корки, сформированной на поверхности фильтра, она снабжена люминесцентным устройством с оптической иглой и волоконным све- 1товодом,у причем игла размещена в фильтре с возможностью контакта ее рабочей поверхности с глинистой коркой, а другой ее конец через волоконный световод, размещенный в полости стойки, соединен с люминесцентным . устройством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ахрименко В. Е. и др. Экспрессметод оценки эффективности моющих свойств буферных жидкостей - ОНТС, Бурение, 1978, вып. 9.

2.Шарипов А. Ч. и др. Исследование размываемости фильтрационной гли нистой корки в различных жидкocтязt. Труды БашНИПИ-нефть, 1974, вып. 36, с. 148-154.

3.Баринов В. Н. и др. Способ оценки эффективности буферных жидкое

тей.Труды ВНИИБТ, 1975, №15,с.120-128 (прототип).

а

с

SN

УГ

Sv