Устройство для определения количества связанной воды в горных породах

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕ ЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА СВЯЗАННОЙ ВОи ДЫ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ, содержащее центрифугу с размещенной в ней корзиной , расположенный в корзине стакан для образца, средство для обжима боковой поверхности стакана при центрифугировании , выйопненное в виде эластичной маилшты, поддон, помещенный на дно стазшна, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксютултацишных характеристик эласт1гчный матер1ат: манжеты содержит в качестве напи,нителя твердый сыпучий материал. (Л с 00 О) со о о:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ШИИНР

РЕСПУБЛИН

ЯО, 86366

С 01К 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3 53 5028/18-25 (22) 30.12.82 (46) 15,04,84. Бкд, % 14 (72) ll,H.Êóçüìè÷åâ и М,С.Багов (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промыщпенн ости (53 ) 53 2.14 (088.8) (56) 1. Ханин A.A. Остаточная вода в коалекторах нефти и газа. М., Гостоптехизцат, 1963, с, 28-37.

2. Авторское свидетельство СССР

М 828018, кл. 5 01 и 9/10, 1979 (прототип). (54) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕ

ЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА СВЯЗАННОЙ ВО

jlbI В ГОРНЫХ ПОРОДАХ, содержащее центрифугу с размещенной в ней корзиной, расположенный в корзине стакан для образца, средство дпя обжима боковой поверхности стакана при центрифугировании, выпптненное в виде эластичной манжеты, поддон, помещенный на дио стакана, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик,..-ластпчный материал манжеты содержит в качестве напопнитеI ля твердый сыпучий материал.

1 10863

Изобретение относится к исследованию свойств веществ, а именно образцов пористых сред, с применением центрифугирования и может быть испатьзаваио для определения количества связанной 5 воды s образцах горных пород нефтяных и газовых месторожде ний.

Известно устройство дця определения количества связанной воды в образцах горных пород с применением центрифуги- 1О рования, содержащее центрифугу, подвес» ную корэицу, размещенную в центрифуге, распапоженный в корзине стакан дия об разца породы и перфорированный поддон, помещенный на дно стакана Г13 . 15

Недостатком известного устройства является неточность определения содержания связанной воды в образце горной породы, обусловленная тем, что при вращении образца в центрифуге в нем возни- 20 кают чормальные напряжения растяжения, приводящие к увеличению раскрытости микротрещин н межзернавых трещин в породе, а следовательно, к увеличению объема вытесненной воды, что искажает 25 результат определения содержания свя» занной воды в образце горной породы.

В ряде случаев образец породы разрушается при вращении в центрифуге цод действием напряжений растяжения. ЗО

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой ство дпя определения связанной воды в горных породах, содержащее центрифугу с размещенной в ней корзиной, расположенный в корзине стакан дпя образца, средство пля обжима боковой поверхности образца при центрифугнровании, выполненное в виде эластичной манжеты. поддон, помещенный на дно стакана, 40

Твердый сыпучий материал определенной плотности расположен в кольцевом пространстве между стенками манжеты и стакана и обеспечивает создание внеш негo давления на боковую поверхность 45 образца породы r > .

Однако при использовании твердого сыпуч его материала дня создания внешнего давления наблюдается его усадка и уплотнение в ксаьцевом пространстве, что затрудняет извлечение образца породы по завершении опыта.

7= q fo+q„Y где g- у„- плотности материала манжеты и образца породы; д и 4„- коэффициент Пуассона манжеты и образца породы; плотность жидкости насыщаю" о щей образец породи.

При исследовании водонасишенных

3 нижнемеловых алеврапитов (у,,= 2 3 т/см

4„= 0„16) плотность резины манжеты (4 0,47) доцжна быть равна

0,16 (1+ . z,з)O,4q j.-O,Z В

1е64 г/CM1 з что достигается, например, введением тонкодисперсного барита (g =4,5 г/см)

s найритовый каучук (y =1,3 5 г/см ) s соотношении 0,33:1 (по весу).

Аналогично для исслсдования верхнемеповых известняков (y 2,5 г/см, Uenx изобретения - улучшение эксппу« атационных характеристик устройства.

Поставленная цепь достигается тем, что в устройстве дпя определения количесли связанной воды в горных породах, содержащем центрифугу с размещенной

66 ъ s ней подвесной корзиной, расп щикенный в корзине стакан дпя образца, средство аля обжима боковой поверхности образца при центрифугиравании, выпапнениое в виде эластичной манжеты, поддон, помещенньгй на дно стакана, эластичный материал манжеты содержит в качестве напынителя твердый сыпучий материал.

На фиг. 1 изображено устройство дпя определения связанной воды в горных породах, в котором твердый сыпучий материал введен в материал эластичной манжеты в качестве напопнителя; на фиг; 2 - пример устройства, при применении жидкого материала.

Устройство с одержи т центрифугу (не показана), подвесную корзину 1, размещенную в центрифуге, расположенный в корзине стакан 2, эластичную манжету 3 ° перфорированный поддон

4 дня сбора и замера объема воды, вытесненной из пор образца породы 5 при вращении центрифуги.

Замер объема воды регистрируется с помощью уровнемеров 6. Тв ердый сыпучий материал введен в материал эластичной манжеты в качестве напсщнителя утяжелитепя Т (фиг. 1) °

Чем выше плотность напопнителя материала манжеты, тем меньше его требуется дпя поаучения необходимой эластичности и плотности материала манжеты, выполняющего po?jb средства для обжима боковой поверхности, определяемой по формуле

1086366 стиг.2

Составитель П.Свешникова

Редактор Т.Парфен ова Техред И.Асталон : уоррен"- - С.Т: гор

*Й Ф

Заказ 2237/43 Тираж 823 о- у"- . о-.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб„д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная- 4

М„* 0,30 ) плотность резины дспжна быть равна 2,34 г/см, что достигает ся введением барита в каучук в соотношении 1,44: 1, При использовании жидкого материала (удельный вес которого рассчитывают по приведенной формуле), он размещен в замкнутой ксдьцевой полости Ж, (фиг.2), образованной в стенке эластичной манжеты. ю

П ри исслецовании нижнемеловых алев ролитов для заполнения ксльцевой lIGgoc» ти в стенке манжеты может быть испацьован, например, бутил йодистый с удельным весом 1,62 г/см, а дня исследования известняков — иммерсионная жидкость с удельным весом 23 г/см, Устройство работает следующим образом, На дно эластичной манжеты 3 помешают поддон 4 и вставпяют образец

5 горной породы, насыщенный жидкостью, чаше водой. Затем эластичную манжету 3 с поддоном 4 и образцом породы 5 помешают в стакан 2 и все .вместе устанавливают в корзине 1 центрифуги.

Центрифуга приводится во вращение, при котором манжета с введенным в нее материалом развивает внешнее боковое давление на образец породы, препятствую. щее образованию в нем напряжений растяжения, искажающих результаты опреде ления содержания связанной воды в образце породы. По объему воды, вытесненной из образца породы в поддон„ ,судят о копичестве оставшейся в образце горной породы связанной воды при заданной скорости вращения центрифуги, т.е, при заданном капиллярном давлении в горной породе.

Таким образом, за счет того, что эластичный материал манжеты содержит напопнителем твердый сыпучий материац определенной плотности, исключена . усадка сыпучего материала, ускоряется процесс установки и изжечения образца на 20%, что улучшает эксплуатационные характеристики устройства.