Плотномер для неньютоновскихструктурных жидкостей

 

О П И С A Н И Е (800818

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнх

Социалистнческмх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву

3 (22)Заявлено 21.09.78 (2I ) 2667455/l8-25 (5I ) Щ. Кл.

G Ol N 9/26 с присоединением заявки РЙ

Ваударстаенный кемнтет (23) Приоритет да делам нзобретеннй

N вткрытнй

Опубликовано 30.0 .8 1. Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 03.02. 8l (53) УДК 532.14 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. М. Беккер, В. М. Шихорин и В. Б. П (7I ) Заявитель (54) ПЛОТНОМЕР ДЛЯ HEHbIOTOHOBCKHX

СТРУКТУРНЫХ Ж ИЛКОСТЕЙ

Изобретение относится к технике измерения плотности буровых растворов и может быть также использовано для измерения плотности пульп, суспензий и других жидкотекущих сред и неньютоновских структурных жидкостей.

Известно устройство для измерения плотности кидкотекучих сред,. основанное на измерении давления постоянного по высоте столба движущейся контролируемой жидкости, содержащее проточную камеру с переливом, отборники давления, установленные в проточной камере на различных уровнях, дифференциальный манометр и вторичный прибор(1).

К недостаткам устройства можно отнести, например, их громоздкость, вызванную тем, что движение жидкости по проточной части осуществляется под действием гидростатического давления.

Известен плотномер для неньютоновских структурных жидкостей, состоящий из вертикальной колонки, нижнего входного и верхнего выходного (с переливом) патрубков, двух мембранных датчиков давления, установленных на колонке и регистратора(2).

Недостаток заключается в том, что

5 при измерении плотности неньютоновских структурных жидкостей, каким является буровой раствор, нижний датчик давления воспринимает не только гидросгатическое давление столба жидкости над ним, но и дополнительное давление, связанное с . преодолением сопротивления движению структурной жидкости на участке колонки от нижнего до верхнего датчика, а при отсутствии верхнего датчика — до перелива, и зависящее ог размеров колонки, параметров структурной жидкости и скорости движения потока. Это обусловливает снижение точности измерения плотности контролируемой среды.

Цель изобретения — устранение указанного недостатка, т.е. устранение влияния размеров колонки, параметров структурной жидкости и скорости движения потока на точность измерения плотности среды.

80081

Для достижения этой цели колонка, выполненная в виде проточного сосуда, снабженного внутренней продольной перегородкой, разделяющей его на две сообщающиеся сверху и снизу полости, соединенные соответственно с входным и выходным патрубками, расположенными в одной поперечной плоскости, являющейся плоскостью симметрии колонки, относительно которой датчики давления установ- t0 лены на равных расстояниях, причем выходной патрубок имеет большее гидравлическое сопротивление чем входной.

На чертеже представлено схематически устройства для измерения плот- 1 ности жидкотекучих сред.

Устройство состоит из колонки представляющая собой закрытый вертикальный сосуд, снабженный перегородкой

2, разделяющей его на две сообщающие- 2о ся сверху и снизу полости 3 и 4, входным 5 и выходным 6 патрубками, расположенными в одной поперечной плоскости, являющейся плоскостью симметрии, и двух датчиков давления 7 и 8, равно, стоящих 25 от указанной плоскости.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемая среда по патрубку 5 поступает в полость 3, где растекается З0 вверх и вниз., Пройдя равные пути среда меняет направление движения на противоположное, попадая в полость 4, откуда вытекает по патрубку 6. Так как датчики давления 7 и 8 расположены на равных расстояниях от выходного патрубка 6, а потоки в колонке одинаковы по форме и размерам, то гидравлическое сопротивление путей соответственно от верхнего: и нижнего датчика до выходного патрубка, одинаково и, следовательно, одинаково дополнительное давление;:, действующее на оба датчика, обусловленное сопротивлением движению жидкости на этих участках колонки.

Чтобы предотвратить опорожнение верхних частей полостей колонки при ее работе, выходной патрубок должен обладать гидравлическим сопротивлением большим, чем гидростатическое давление

8 4

"толба жидкости над патрубком, что можно обеспечить, например, выбором соответствующего диаметра патрубка, установкой на нем регулируемого вентиля, установкой отводной трубы с переливом выше верхнего уровня колонки и др.

Погрешность измерения плотности бурового раствора, например, на устройствах известных типов, в зависимости от размеров колонки, параметров структурной жидкости и скорости движения потока может. составлять более 5%, что при бурении глубоких скважин лишает возможности активно и целенаправленно воздействовать на параметры бурового раствора с целью предотвращения аварии и повышения производительности бурения.

Предложенное устройство устраняет погрешность измерения плотности структурных жидкостей и позволяет повысить безопасность и производительность бурения. формула изобретения

Плотномер для неньютоновских структурных жидкостей, содержащий вертикальную колонку со входным и выходным патрубками и датчиками давления, установленными на двух уровнях, и регистратор, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что с целью повышения точности измерения, колонка выполнена в виде проточного сосуда, разделенного продольной перегородкой, на две сообщающиеся сверху и снизу полости, соединенные соответственно с входным и выходным патрубками, расположенными в поперечной плоскости, ртносительно которой датчики установлены на равных расстояниях, причем выходной патрубок имеет большее гидравлическое сопротивление чем входной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 409110, кл G01 N 9/26, 1972

2. Патент Франции Л". 1587047, кл. Е 21/В, (прототип).

8008l8

Составитель В. Сиэенев

Редактор Е. Лушникова Техред М.Табакович Корректор Г Решетник

Закаэ 10407/56 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

l l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

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