Прибор для определения пористости и плотности горных пород

 

Использование изобретения: изобретение относится к геологии, в частности к приборам , предназначенным для определения пористости и плотности горных пород при проведении разведочных работ на нефть и газ. Может найти применение при выполнении строительных работ, в почвоведении. Сущность изобретения: установка содержит емкость для образцов, измерительную камеру и форкамеру, последние из которых разделены между собой сильфоном с закрепленным на нем элементом контактной пары. Полость сильфона постоянно сообщена с емкостью для образцов и измерительной камерой, а посредством запорного и трехходовогоо кранов - попеременно с атмосферой , вакуум-насосом, источником сжатого гелия. Установка дополнительно снабжена компенсатором давления в системе выполненным в виде градуированного пневмоцилиндра с ручным управлением, связанным с форкамерой, и через запорный кран - с атмосферой. Кроме того, она дополнительно имеет набор приспособлений для определения внешнего объема образцов пород, состоящий из стаканов и двух воронок , одна из которых в горловине перекрыта ситом. 4 з.п. ф-лы. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 N 15/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

IO

4 ,Ql

Ю (л» (21) 4818823/25 (22) 25,04,90 (46) 23,01.93. Бюл. N. 3 (76) Б.В. Владимиров (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 125689, кл, G 01 N 15/08, 1942.

Авторское свидетельство СССР

¹ 649989, кл. G 01 N 15/08, 1974. (54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ И ПЛОТНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Использование изобретения: изобретение относится к геологии, в частности к приборам, предназначенным для определения пористости и плотности горных пород при проведении разведочных работ на нефть и газ, Может найти применение при выполнении строительных работ, в почвоведении.

Сущность изобретения: установка содержит емкость для образцов, измерительную каИзобретение относится к геологии, в частности к приборам предназначенным для определения пористости и плотности горных пород при проведении разведочных работ на нефть и газ.

Прибор может найти применение также в строительном деле, инженерной геологии, порошковой металлургии, почвоведении и других областях при определении пористости твердых тел.

Широко применимый для этих целей метод Преображенского, который основан на насыщении образцов керосином, требует длительного времени на вакуумирование образцов, насыщение их керосином и взвешивание на аналитических весах. К тому же

„„Ы2„„1790753 А3 меру и форкамеру, последние из которых разделены между собой сильфоном с закрепленным на нем элементом контактной пары. Полость сильфона постоянно сообщена с емкостью для образцов и измерительной камерой, а посредством запорного и трехходовогоо кранов — попеременно с атмосферой, вакуум-насосом, источником сжатого гелия. Установка дополнительно снабжена компенсатором давления в системе выполненным в виде градуированного пневмоцилиндра с ручным управлением, связанным с форкамерой, и через запорный кран — с атмосферой. Кроме того, она дополнительно имеет набор приспособлений для определения внешнего объема образцов пород, состоящий из стаканов и двух воронок, одна из которых в горловине перекрыта ситом, 4 з.п. ф-лы. образцы насыщенные керосином,не могут быть использованы для других исследований.

Прибор СПВ-2 (промышленный выпуск с 1966 года), служащий для определения пористости пород по воздуху, основан на применении ртути, что. наносит вред для здоровья обслуживающего персонала.

Наиболее близким техническим решением к заявленному прибору является газовый объемомер, содержащий: емкость для образцов, измерительную камеру и форкамеру, которые разделены между собой мембраной с закрепленной на ней контактной парой. Поршень измерительной камеры соединен тягой с механизмом привода и отсчетным устройством.

1790753 . — — - - -: oo %, Уобр

Н едоЧтатка ми этого прототипа являются: невозМожность исследования шлама и образцов глинистых пород, а также большие затраты времени на создание вакуума и давления в системе перед каждым измерением, Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей прибора повышение производительности и качества измерений, Емкость для образцов для этих целей непосредственно соединена с измеритель1 ной камерой, представляющей собой цилиндр С поршнем, соединенным с механизмом привода и отсчетным устройством, служащим для определения величины перемещения поршня, Емкость для образцов и измерительная камера присоединены к сильфону, находящему внутри форкамеры, вы пол ня ю щей фун кцию нул ь-дифма нометра. В верхней части сильфона установлена контактная пара. Форкамера соединена с компенсатором давления, выполненным в виде гранулированного пневмоцилиндра с ручным управлением, который дает возможность, изменяя заданное опорное давление в форкамере, обеспечить постоянство условий в прбцессе измерений.

Определение пористости глинистых пород с применением гелия, Как показал зарубежный и отечественный опыт, исследования глинистых пород, образуюЩих, как правило, покрышки над

Формула изобретения

1. Прибор для определения пористости и плотности горных пород, содержащий емкость для образцов, форкамеру с размещенным в ней упругим элементом, на котором закреплен нуль-индикатор, и измерительную каплеру с поршнем, соединенным с электроприводом и отсчетным устройством, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей прибора, повышения производительности и качества измерений, упругий элемент выполнен в виде сильфона, а емкость для образцов параллельно соединена

1 с измерительной камерой и внутренней полостью сил ьфона.

2. Прибор по п.1, отл и ч а ю шийся тем, что он дополнительно снабжен компенсатором давления в системе, выполненным углеводными залежами, необходимо проводить путем насыщения образцов гелием; так как при использовании воздуха пористость получается резко завышенной, пока5 зания приборов искажаются из-за адсорбции воздуха породой. За рубежом для этих исследований применяют гелиевые порозиметры, что дает возможность прогнозировать зоны аномально высоких пла10 стовых давлений до их вскрытия для принятия необходимых мер по предупреждению аварийных выбросов.

Заявленный прибор дает возможность проводить исследования пород с использо15 ванием воздуха или гелия, что расширяет эксплуатационные возможности прибора.

Определение внешнего объема образцов.

Для образцов,не имеющих геометриче20 ски правильной формы, в том числе шлама, внешний объем их определяется с помощью песка. Для этого используется набор приспособлений, входящий в комплект прибора.

На основании проведенных измерений пористость породы определяется по формуле: где Уобр внешний объем образца смз;

Х вЂ” объем скелета образца, см . в виде градуированного пневмоцилиндра с ручным управлением, связанного с форкамерой и через запорный кран — с атмосфе40 рой.

3, Прибор по п,1, отличающийся тем, что емкость для образцов через запорный кран и трехходовый кран попеременно сообщается с атмосферой, вакуум-насосом

45 и источником сжатого гелия.

4, Прибор по п.1, от л и ч а ю щи и с я тем, что он дополнительно имеет набор приспособлений для определения внешнего объема образцов пород, состоящий из ста50 кана для засыпки образцов песком и двух воронок для засыпки песка и отделения от него образцов пород, 5, Прибор поп 4, отл ича ю щи и с я тем, что гооловина воронки для отделения

55 от песка образцов пород перекрыта ситом.