Устройство для определения тампонирующей способности цементных растворов
Изобретение относится к бурению. Цель - повышение точности определения тампонирующей способности цементных растворов за счет исключения пристенного эффекта. Устройство включает сосуд 4 для фильтрующейся жидкости, соединенный посредством фильтра 3 и перепускной трубки 7 с рабочей камерой. Для цементного раствора 1 рабочая камера имеет форму усеченного канала конусностью от 1:3,0 до 1:3,5. Конец перепускной трубки расположен над дном рабочей камеры на высоте, определяемой соотношением: 0,214 h/X 0,285, где h - расстояние от дна до конца перепускной трубки; X - высота рабочей камеры. Заливают фильтрующуюся жидкость в сосуд, затем пропускают ее через фильтр и рабочую камеру с цементным раствором, а обьем фильтрата измеряют. По характеру фильтрации судят о тампонирующей способности. 1 ил., 1 табл. W и
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4709264/03 (22) 30,03.89 (46) 23.06.91. Бюл. М 23 (71) Московский институт нефти и газа им. И.М.Губкина и Московский геолого-разведочный институт им. С.Орджоникидзе (72) О.К.Ангелопуло, А.Г.Калинин. В,С,Данюшевский, В.B.Ñóòÿãèí, В.С.Бакшутов, В.И.Антипов, В.М. Касаткин, Я.М. Курбанов и В,Я.Никулин (53) 622.245 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР hh 1537796, кл. Е 21 В 33/138. 1987. Авторское свидетельство СССР F4 381738, кл. Е 21 В 47/06, 1978, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТАМПОНИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЦЕМЕНТНЫХ РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к бурению. Цель— повышение точности определения тампони„„Я3„„1657614 А1 рующей способности цементных растворов эа счет исключения пристенного эффекта. Устройство включает сосуд 4 для фильтрующейся жидкости. соединенный посредством фильтра 3 и перепускной трубки 7 с рабочей камерой, Для цементного раствора 1 рабочая камера имеет форму усеченного канала конусностью от 1:ЗЯ до 1:3,5. Конец перепускной трубки расположен над дном рабочей камеры на высоте, определяемой соотношением: 0,214 < h/Õ < 0,285, где h — расстояние от дна до конца перепускной трубки; Х вЂ” высота рабочей камеры. Заливают фильтрующуюся жидкость в сосуд, затем пропускают ее через фильтр и рабочую камеру с цементным раствором. а o6beM фильтрата измеряют. По характеру фильтрации судят о тампонирующей способности. 1 ил., 1 табл. 1657614 Изобретение относится к области глубокого бурения, в частности к определению изолирующей способности цементных растворов, предназначенных для крепления нефтяных и газовых скважин. Целью изобретения является повышение точности определения тампонирующей способности цементных растворов эа счет исключения пристенного эффекта при фильтрации жидкости. В устройстве для определения тампонирующей способности цементных растворов, содержащем сосуд с фильтрующейся жидкостью, рабочую камеру для испытуемого цементного раствора, перепускную трубку для сообщения указанного сосуда с рабочей камерой, фильтр для моделирования пласта, рабочая камера для испытуемого цементного расгвора имеет форму усеченного конуса с конусностью 1:3,0 К 1:3,5, а конец перепускной трубки, сообщаемой с рабочей камерой, размещен в ее полости над поверхностью нижнего торца на высоте, выбираемой иэ следующего соотношения: 0 214 (: — < 0,285, .h :е -; — выступаю,цэя ас; ь перепускной трубки; X — высота усеченного конуса, при этом фильтр для моделирования пласта размещен на конце выступающей перепускной трубки. На чертеже представлена принципиальная схема устройства для определения тампонирующей с; особности цементных растворов. Устройство для определения тампонирующей способности цементных растворов содержит рабочую камеру 1, выполненную в виде усеченного конуса, трубку 2 для слива профильтровавшейся жидкости, фильтр 3 для моделирования пласта, сосуд 4 для фильтрующейся жидкости, трубку 5 для слива лишней фильтрующейся жидкости из сосуда, измеритель 6 уровня жидкости в нем, перепускную трубку, для сообщения сосуда с рабочей камерои, кран 8, мерный цилиндр 9 для сбора профильтроBàвшейся жидкости. Собранная и герметизирующаясА с помощью эажимного узла 10 рабочая камера и сосуд с фильтрующейся жидкостью подвешены на стойках 11 = помощью специальных штативов, Рациональные технические характеристики устройства: конусность рабочей камеры, высота выступающей части перепускной трубки, обеспечивающие снижение огрешност.. Об словленной при""фек1"" пои - ил,. пации 55 жидкости, установлены в результате испытаний устройства в различных вариантах с различными техническими характеристиками с учетом соизмерения размеров основания и высоты усеченного конуса, При его конусность определяется формулой D — d Х К =- — — = 1: X 0 — d где О и d — нижний и верхний диаметры конуса; Х вЂ” высота усеченного конуса, а конец перепускной трубки с фильтром размещен в полости рабочей камеры над поверхностью нижнего торца на высоте, выбираемой иэ следующего соотношения: 0,214 < —, (0,285, h h — выступающая часть перепускной трубки; X — высота усеченного конуса. В таблице приведены результаты испытаний для установления основных технических характеристик устройства, h Верхний предел отношения — опредеX ляется экспериментальным путем, исходя из ограничения разброса результатов, обусловленного дефектом сгруктуры в эатвердевающем цементном растворе при малом значении длины фильтрации жидкости. Коническая поверхность рабочей камеры обеспечивает создание касательных напряжений, препятствующих пристенному движению фильтрующейся жидкости. Установкой конца перепускной трубки с фильтром над поверхностью нижнего торца рабочей камеры (s массе испытуемого цементного раствора) достигается необходимое отделение фильтрующей жидкости от нижнего торца камеры, предотвращая тем самым возникновение пристенного потока фильтрующей жидкости. Она не может скользи1ь по пристенной зоне между испытуемым цементным раствором и поверхностью рабочей камеры, так как в этой зоне существует повышенное гидравлическое сопротивление по сравнению с сопротивлением при ее движении внутри массы испытуемого цементного раствора. Таким образом, форма рабочей камеры, представленная в виде усеченного конуса, и размещение конца перепускной трубки с фильтром в полости камеры над поверхностью нижнего торца позволяет повысить точность определения тампонирующей способности цементных растворов путем исключения погрешности, обусловленной пристенным эффектом при фильтрации жидкости. Определение тампонирующей способ»;с.и ге ".—.нтного оаствора на предлагае1657614 тенный эффект Есть Нет Есть Нет мом устройстве производится следующим образом. Перед опытом следует ориентировочно задать значение аномальности напора столба фильтрующейся жидкости в сосуде 4, которая вычисляется по формуле h1 — h a = hz — h где h, h1 и h2 — параметры, показанные на чертеже. При открытом кране 8 следят за потоком профильтровавшейся через заполненную цементным раствором рабочую камеру 1 сливающейся в мерный цилиндр 9 жидкости. По тенденции (увеличение или уменьшение) расхода или скорости потока жидкости определяют характер процесса фильтрации через объем цементного раствора, находящегося в рабочей камере. Монотонное увеличение расхода (скорости) свидетельствует о фильтрационном разрушении затвердевающей цементной структуры, а уменьшение до прекращения потока— об отсутствии разрушения. Если при заданной аномальности напора происходит разрушение, то следует повторить опыт с уже пониженной аномальностью, а если не происходит разрушение, то следует повторить опыт с уже повышенной аномальностью. Таким образом, находится переходное значение аномальности, т.е. ее максимальное значение, при котором еще не происходит фильтрационное разрушение структуры. Это значение принимается за показатель тампонирующей способности раствора. 5 Использование устройства позволяет повысить точность определения тампонирующей способности тампонажных растворов, что обеспечивает выбор оптимального состава раствора и улучшение качества 10 крепления скважин. Формула изобретения Устройство для определения тампонирующей способности цементных растворов, включающее сосуд для фильтрующейся 15 жидкости. соединенный перепускной трубкой с фильтром. с рабочей камерой для цементного раствора. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности определения тампонирующей способности за счет 20 исключения пристенного эффекта, рабочая t,àìåðà для цементного раствора имеет Уо нуснос ь от 1: 3 до 1: 3,5, а конец перепускной трубки расположен над дном рабочей камеры на высоте, определяемой соотноше25 нием 0,214 < h/Õ < 0,285. где h — превышение конца перепускной трубки над дном рабочей камеры. Х вЂ” высота рабочей камеры. 1657614 Продолжение таблицы Составитель Л.Бестужева Техред M,Ìîðråíòàë Корректор А.Осауленко Редактор Н.бобкова Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1693 Тираж 374 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
