Установка для исследования буферных жидкостей

 

ОПИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27. 08. 81 (21) 3335214/22-03

Р УД К з

Е 21 В 33/138 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР

ll0 делам изооретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150183. Бюллетень Йо 2 (53) УДК 622. 24 5. . 3 (088. 8) Дата опубликования описания 15.01.83

/

1

В. В. Плынин и P. Ф. Уханов

1 . < "/ Всесоюзный научно-исследовательский кнститут по креплению скважин и буровым растворам (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ. ИССЛЕДОВАНИЯ

БУФЕРНЫХ ЖИДКОСТЕИ

Изобретение относится к креплению скважин.

Известно, что глинистая корка оказывает отрицательное влияние на ка- . чество изоляции пластов. С другой сто роны, ее удаление приводит к повышению проницаемости стенок скважин и как следствие к недоподъему цемента.

Поэтому необходимо смыть лишь рыхлую часть корки, а в буферные жидкости ввести специальные добавки, снижающие проницаемость приствольной зоны с оставшейся коркой. Установка позволяет определить время смыва определенной рыхлой части корки различными буферными жидкостями, исследовать их кольматирующие свойства.

Известен ряд экспериментальных установок, где исследуют моющие свойства буферных жидкостей, дается главным образом, качественная оценка различным буферным жидкостям. Условия. течения не моделируются, эффективность размыва определяется по весу, напросвет или непосредственно (1|и(2).

Недостатками этих установок является несоблюдение условий течения буферной жидкости на контакте с глинистой коркой, прерывистый процесс смыва.

Известна также установка, которая лучше других имитирует скважинные условия смыва, имеющая вращающуюся герметичную рабочую камеру, внутри которой на неподвижной стойке расположен фильтр в виде кольца, внутренняя часть которого соединена с атмосферой, установка снабжена подогревающим устройством, герметичная камера .каналом в стойке соединена с воздушным редуктором, позволяющим создавать. в рабочей камере избыточное давление, в стойке выполнены также каналы для фильтрата и термодатчика. При врашении камеры происходит размыв буферной жидкостью глинистой корки, предварительно намытой на фильтр. Установка позволяет получать скорости течения буферной жидкости на контакте с глинистой коркой, соответствующие типичным скоростям прокачки буферных жидкостей в скважине (3).

Эта установка не определяет время смыва рыхлой части глинистой корки.

На ней можно получить лишь приближенное значение скорости размыва корки, Скорость определяется по положению буферной жидкости, при регистрации интенсивности пропущенного света напросвет. Этот метод годится только

989046 для прозрачных буферных жидкостей, которые составляют не более 1% от всех известных буферных жидкостей.

При попытке определить время смыва путем непосредственного измерения толщины корки через определенные про- ,межутки времени, периодически извле-„ кая фильтр с глинистой коркой, процесс получается прерывистый, нет воз можности поддерживать настоящую темпе ратуру и давление, которые существен- g но влияют на процесс смыва глинистой корки.

Целью изобретения является обеспечение непрерывного определения времени смыва буферноф жидкостью рыхлой части глинистой корки, сформированной на поверхности фильтра.

Указанная цель достигается тем, что установка для исследования буферных жидкостей, содержащая, вращающуюся герметичную рабочую камеру, фильтр, установленный в камере на нейодвижной стойке, которая имеет каналы для фильтра и термодатчика, снабжена люминесцентным устройством с оптической иглой и волоконным световодом, причем игла размещена в фильтре с воз-. можностью контакта ее рабочей поверхности с глинистой коркой, а другой ее конец через волоконный световод, размещенный в полости стойки, соеди- 30 нен с люминесцентным устройством.

Кольматирующие свойства буферных жидкостей определяются по количеству фильтрата, причем фильтрат изготавливается из цемента в специальной фор- З5 ме, что позволяет легко заменить кольматированный фильтр на новый, а так» же изменять пористость фильтра.

На фиг. 1 схематически изображена установка для исследования буферных 4Q жидкостей; на фиг 2 — схема люминесцентного устройства.

Установка состоит иэ герметичной рабочей камеры 1, цементного фильтра 2, закрепленного на неподвижной 45 стойке 3. Рабочая камера закреплена на вращающемся шкиве, соединенном ременной передачей со шкивом 4, Внут. ри стойки проходит канал 5 для передачи давления, канал 6 для сбора фильъо трата, канал 7 для термодатчика, а также канал в котором проходит световод 8, соединяющий оптическую иглу, 9 и оптическую часть люминесцентного устройства 10. Фильтрат постуйает s мерную мензурку 11, термодатчик соединен с электротермометром 12, по каналу 5 поступает из бачка 13 буферная жидкость, компенсирующая объем фильтрата, сжатый воздух, создающий давление в рабочей камере, подается 60 шлангом 14. Обогрев осуществляется подогревателем 15. Оптическая часть люминесцентного устройства 10 состоит из лампы 16, свет которой через светофильтр 17 и конденсатор 18 по- 65 ступает на конец 19 световода. Сечение меченой корки через конец 20 приходит на "запирающий" светофильтр 21 и конденсатор 22, где выделенный сигнал фокусируется на фотоэлектронном умножителеi 23 (ФЭУ) и через усилитель лостоянного тока 24 регистрируется самописцем 25. Блок 26 осуществляет питание (ФЭУ). Концы 19 и 20 представляют две части раздвоенного конца световода, проклеены и отполированы с торца. Другой конец световода соединен с оптической иглой. Свечение возбуждается в корке у рабочей поверх» ности иглы и через конец 20 регистрируется посредством ФЭУ.

Проведение исследований на установке осуществляется следующим образом.

В рабочую камеру 1 вставляется фильтр 2 со сформированной íà его поверхности глинистой коркой и встроейной оптической иглой 9. Буферная жидкость заливается в камеру и бачок

13.. Создается температура и .давление, проивэодится вращение камеры, одновременно самописцем регистрируется свечение корки. При смыве корки до глубины расположения рабочей поверхности оптической иглы свечение резко адает, что регистрируется самописцем.

В предлагаемой установке используются, например, следующие детали: волоконный кварцевый световод диаметром 2 мм, светофильтры СС-4, ФС-4, "запирающие" светофильтры ЖС, ЖЗС, ЗС; конденсаторы многолинзовые стеклянные, ФЭУ-79; ртутный излучатель от лампы ДРЛ-125, самописец Н-399.

В буровой раствор добавляется водополимерная фосфоресцентная краска

ТУ 6-10-1557-76 желтого цвета. Концентрация — 0,1-2%. Реология бурового раствора и свойства корки при данных концентрациях совпадают со свойствами непомеченных раствора и корки.

Установка позволяет измерять время смыва наперед заданной части глинистой корки различной толщины в условиях, соответствующих скважинным, что дает возможность определять объем и скорость прокачки буферной жидкости в конкретных скважинах.

Данная установка позволяет значительно повысить количество исследуемых буферных жидкостей,.существенно ускорить и удешевить создание новых буферных жидкостей, использование которых в народном хозяйстве уже приносит большой экономический эффект.

Формула изобретения

Установка для исследования буферных жидкостей, содержащая вращающуюся герметичную рабочую камеру, фильтр, установленный в камере на неподвиж.-989046 ной стойке, которая:имеет каналы для фильтрата и термодатчика, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения непрерывного определения времени смыва буферной жидкостью рыхлой части глинистой кррки, сформированной на поверхности фильтра, она снабжена люминесцентным устройством . с оптической иглой и волоконным све товодом,, причем игла размещена в фильтре с возможностью контакта ее ® рабочей поверхности с глинистой корrcoh, а другой ее конец через волоконный световод, размещенный в полости стойки, соединен с люминесцентным устройством. 15

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ахрименко В. Е. и др.. Экспрессметод оценки эффективности моющих свойств буферных жидкостей - ОНТС, "Бурение", 1978, вып. 9.

2. Шарипов A. Ч. и др. Исследование размываемости фильтрационной гли нистой корки в различных жидкостях.

Труды БашНИПИ-нефть, 1974, вып. 36, с. 148-154.

3. Баринов В. Н. и др. Способ оценки эффективности буферных жидкос тей.Труды ВНИИБТ, 1975, 915,с.120-128 (прототип).

989046

Составитель B. Никулин

Редактор Л.;;свхан Техред Т.Маточка Корректор Г, Огар

Заказ 11043/43 Тираж б01 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыт ий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4