Способ измерения предельного напряжения сдвига тиксотропных сред

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) (11) 11 0 01 Я 11 00 И 3 наменыйктныйи йст- НедчехГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ордена Трудового Красногони азербайджанский государственнаучно-исследовательский и проеинститут нефтяной промьвяенност(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ СДВИГА ТИКСОТРОПНЫХСРЕД, включающий погружение пуансона в тиксотропную среду, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерений, средупомещают в сосуд с цилиндрическимгорлом, равномерно погружают в негоцилиндрический пуансон и измеряютвремя от момента начала погруженияпуансона до момента начала течениясреды в коаксиальном зазоре междупуансоном и стенкой сосуда, пр которому определяют предельное напряжение сдвига среды.Изобретение относится к реологй.ческим измерениям и может быть использовано при измерении предельного напряжения сдвига тиксотропныхсред, к которым, в частности относятся глинистые и цементные растворы, обработанные различными химреагентами, используемые при бурениинефтяных и газовых скважин.Известен способ измерения статического напряжения сдвига тиксотропных жидкостей приборами пластинчатого типа, основанный на статическомсдвиговом нагружении жидкости доначала течения 1).Однако этот способ не нашел широкого применения на практике из-забольших расхождений при измерениистатического напряжения сдвига жидкости,Известен способ измерения статического напряжения сдвига тиксотропных жидкостей при помощи воронкиМарша. Согласно способу сначала измеряют вязкость при минимальной продолжительности перерыва между эапол днением воронки и проведением измерения. Затем Воронку вновь заполняют иоставляют в покое на 10 мин, послечего опять измеряют вязкость. Разницапо времени истечения между первым ивторым замерами определяет статическое напряжение сдвига 2) . Недостатком способа является низкий уровеньвоспроизводимости полученных результатов.,Наиболее близким к изобретениюпр технической сущности и достигаемому результату является способ измерения предельного напряжения сдвига тиксотропных сред включающийпогружение пуансона в тиксотропную 40среду. Погружение производят под действием постоянной йагруэки и определяют напряжение равновесия 3 .Недостатком известного способаявляется большая погрешность определения предельного объема погружениипуансона (конуса) в жидкость, таккак даже при измерении микроскопомпогрешность определения высоты погруженной части конуса и регистрация у 0момента равновесия достигает 15.Целью изобретения является повышение точности измерений.Цель достигается тем, что согласноспособу измерения предельного напряжения сдвига тиксотропных сред, включающему погружение пуансона в тиксо"тропную среду, помещают среду в сосудс цилиндрическим горлом, равномерн)погружают в него цилиндрический пуан-.сон и измеряют время от момента началапогружения пуансона до момента началатечения среды в коаксиальном зазореВНИИПИ Заказ 3816/31филиал ППП "Патент", г, Уж между пуансоном и стенкой сосуда, по которому определяют предельное напряжение сдвига среды.При вытеснении пуансоном среды в тонкий кольцевой зазор отношение площади соприкосновения среды к вытесненному пуансоном объему составляет значительную величину тем большую, чем меньше зазор между пуансоном и сосудом. Это приводит к затягиванию момента начала течения среды и увеличивает измеряемое время Т от момента начала погружения пуансона до момента начала течения. Увеличение Т позволяет измерять его с более высокой точностью чем в известном способе. Кроме того, момент начала течения в предлагаемом способе регистрируется более точно, чем в известном, так как в узком зазоре возникают значительные перемещения вдоль зазора даже при незначительном разрушении структуры среды, т. е. в самом начале 1 троцесса течения.По измеренному времени Т предельное напряжение сдвига среды определяют по формулеМАТЬ 2-3)(, й )огде К - модуль сжатия тиксотропнойсистемы, н/м;ц - скорость спуска внутреннегососуда, м/с;Т - время запаздывания тиксотропной системы, с,"площадь наружного сеченияспускаемого сосуда, м2,Э - внутренний диаметр наружногососуда, м 1с) - наружный диаметр внутреннего сосуда, м;- длина кольцевого зазора, м;Ч - объем жидкости в кольцевомпространстве, м.Измерение статического напряжениясдвига тиксотропных систем реализуется на двух соосно-цилиндрическихсосудах с закрытыми нижними концамиопределенных диаметров и длины,образующих кольцевое пространство,причем на поверхности внутреннегостеклянного сосуда нанесены штрихи,показывающие площадь ее погруженияв стеклянный сосуд с тиксотропнойжидкостью на определенную глубину.Погрешность предлагаемого способа, измерения предельного напряжениясдвига не превышает 8.Экономическая целесообразностьприменения способа обусловленаего простотой и легкостью реализации в полевых условиях для измерения предельного напряжения сдвигабуровых растворов.Тираж 823 Подписноегород ул. Проектная,4