Устройство для определения проницаемости тампонажных растворов

 

ОПИС ИИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

62706

Союз Соаатскнх

Соцналнстниескнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.11.76 (21) 2422598/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.79 (51) М. Кл.

Е 21 В 49/00

Гесудэрстеееный кеметет ссср ее делам хзебретений и еткрмтий (53) УДК 622.243. .144.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. Н. Обозов, А. В. Черненко, А. Е. Горлов и В, И. Мартынюк

Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (Tl) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ

ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно — к устройствам для определения технологических параметров тампонажных растворов, характеризуюших их пригодность для разобщения пластов в условиях, приближенных к условиям скважины.

Известна установка ГК вЂ” 5, которой пользуются для определения проницаемости тампонажного камня в нормальных условиях окружаюшей среды (1) .

Недостатком этой установки является невозможность определения проницаемости тампонажных растворов, Кроме того, она не приспособлена для создания условий высоких температур и давлений при испытаниях образца.

Известно также устройство для определения проницаемости тампонажных растворов; содержашее автоклав с крышкой и нагревательным элементом, стакан для пробы с установленным в его нижней части фильтром, перепускной узел с насосом, источник давления, регистрируюший блок и соединительные трубопроводы с вентилями (2).

Недостатки этой установки следуюшпе: перепад давления, действующего»а образец твердеющего тампонажного раствора, создается прессами и обусловлен давлением самой среды, заполняющей автоклав. 11ри высоких давлениях в камере (порядка

100 кгс/см и больше) практически iiånnçможно обеспечить и выдержать прессамц с надлежащей точностью перепады давления по длине стакана, запотненного исследуемым тампонажным раствором, обеспечиto вающие создание градиентов давлений, действующих на тампонажный раствор в скважине и равных градиентам межпластовых давлений, которые обычно находятся в пределах от 0,07 до 0,3 кгс/см . Для создания таких градиентов по длине стакана с про 5 бой необходимо обеспечить перепад давления 0,0035 — 0,015 кгс/см . Невозможнос1ь обеспечения таких перепадов давлений связана с несовершенством оборудования для создания давлений и измерительных прибо в ров: величины перепадов давлений при высоких абсолютных давлениях (100 кгс/см и более) равны погрешности задаюьцих и измер»юших давление средств. Обеспечение именно градиентов давлений, при которых пропсхо» г

662706

Форл((1ла тобретения

3 лит процесс формирования и работы цемент> > "Т(о1 o камня 13 рса l}>Eik>Ix l(,÷îâèÿ, актуально . 1,1Я И IIk>IT испи(тания пробы цементного раствора ограни чс113 време11ем Ilpoфильтровывапия жидкости, заливаемой пад пробой цементного раствора.

Целью изобретения является повышение точности измерения параметра в условиях высоких температур и давлений и обеспечение возможности определения проницаемости тампонажного раствора, формирующегося в условиях наклонных участков ствола скважины.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве стакан лля пробы в верхней части снабжен гилрозатвором, а источник давления выполнен в виде цилиндра с концент-, рично размещенным в нем поршнем, причем надпорп)невое пространство связано с гидрозатвором, а подпоршневое -- с фильтром стакана..

Крь(шка автоклава имеЕ. и(арнирнь(. упоры.

HH чер блеже изображено описываемое устройство.

Устройство состоит из автоклава l C крышкой 2 и нагревательным элем(нтом 3, стака)иа 4 для размещения исследуемого тампонажпого раствора с фильтром 5 в ш(жней части и тнлрозатвором 6 в верхней исти, на порно-псрето шого узла, cocT())IIII(и) II:i цилинлра 7, самоуплотня(ощегося пори(ня

8 регулируемого веса и крышки 9 с за,чивочным отверстием и перекрывающим сго запорным болтом О, причем напорная часть напорно-псреточного узла соелинсll3 с фильтром напорным трубопроводом 11, снаоженным вентилем 12, а подпорная- часть сослинена с гилрозатвором переточным трубопроводом 13, к которому полсоединеп пресс 14 и манометр 15, трубопроводы у ввода их в автоклав снабжены шарнирными соединениями со стопорящими устройствами, и vIJIo мерной шкалой 16 и вертлюжками 7, регистрация перемещения поршня осуществляется при помощи блока 18, а для возвращения поршня в исходное положение напорный и персточный трубопроводы соединены манифольдной линией 19 с насосом

20 и вентилями 21

Размещейные внутри автоклава части напорного и переточного трубопроводов выполнены из эластичных трубок.

Установка работает следующим образом.

При закрытом вентиле 12 цилиндр 7 напорно-переточного узла заполняют жидкостью, идентичной жидкости затворения, в не "го вводится поршень 8 с грузом, оттарированным для создания требуемого градиента давления. При этом вентиль 12 открывают и жидкость из цилиндра 7 заполняет напор о ный трубопровод. ПЬсле заполнения трубопровода вентиль 12 перекрывают. Крышку

9 крепят к цилиндру 7 и через отверстие в верхней части крышки полость над поршнем 8 и переточный трубопровод заполняют

) жидкостью, идентичной жидкости затворения, после чего отверстие закрывают запорным болтом !О.

К фильтру 5 стакана 4 присоединяют конец напорного трубопровода 11, стакан

4 вводят в автоклав и заполняют исследуемым тампонажным раствором, закрывают гидрозатвором 6, автоклав заполняют жидкостью (обь)чно водой) и закрывают крышкой 2.

После этого включают нагревательный элемент 3 и прессом 14 создают давление в системе.

После выхола на режим (созлание темнературы и давления, необходимых лля про ведения эксперимента) oTKI)hIBBIoT вентиль

12. О процессе фильтрации сулят по перемещению поршня 8, набл)од(ние за которым осу)цсствлжтс)1 с помо(цью следящим устройством !8.

Если в процессе работы устройства жидкости, вытесняемой из напорно-переточного узла, окажется недостаточно, поршень 8 можно вер>11уть I) верхнее, kicxoll,IToå положение. Для этого закрывают вспти,>1ь 12, откры40 вают вентили 21 и жидкость насосом 20 из псреточной части II IIIOI) llo-переточног0 узла lln манифольд(гой "Ikillklli !9 перекачивает(я в иа порвуlo часть. 11ос. Iå возвращения порвии 8 в верхнее положение. вентили 21 закрывак)тся, а вентиль 12 открывается, и

45 затем процесс фильтрации через исследуемь)й раствор продолжается.

1 Устройство лля определения проницаемости тампонажных растворов, содержащее автоклав с крышкой и нагревательным элементом, стакан для пробы с установленным в его нижней части фильтром, перепускной узел с насосом, источник давления, регистрирующий блок и соелинительныс трубопроводы с вентилями, отличаюи(ется тем, что; с целью повьппения точ662706 б

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что крышка автоклава имеет шарнирные упоры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Булатов А. И. Технология цементиро: вания нефтяных и газовых скважин. «Недра, М., 1973, с. 58.

2. Испытание и исследование буровых и тампонажных растворов при вь1соких температурах и давлениях, ТНТО, серия «Бурение», М., 1974, с. 54.

Составителк А. Смецкая

Редактор Л. Батанова Техред О. Луговая Корректор A. Гриценко

Заказ 266838 Тираж 656 Подписное

ЦН И ИП И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

1! 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4f5

Филиал ППП «Патейт», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 э ности измерения параметра в условиях высоких температур и давлении и обеспечения возможности определения проницаемости тампонажного раствора, формирующегося в условиях наклонных участков "ствола скважины, стакан для пробы в верхней

% части снабжен гидрозатвором, а источник давления выполнен в виде цилиндра с концентрично разч щенным в нем поршнем, причем надпорщневое пространство связано с гидрозатвором, а подпоршневое — с фильтром стакана.

<о

l ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !