Консистометр

(5)Исполь густевания ре их рец нефтяных и бретения: к привод, ва электропр пружину, эл ровки конс 5662/254,900.92, Бюсковско ение "Н .Мальце ент СШ 985. СИСТО(21) 481 (22) 17,0 (46) 23.1 (71) Мо обьедин (72) А.В (56) Пат 11/14, 1 (54) КОН 01 М МЕТР Предлагаемыи консистометр имеет корпус, электропривод, состоящий из электродвигателя и редуктора, спиральную моментоизмерительную пружину, лопасть, помещаемую в испытуемый раствор, а также измерительный блок.Внутренний конец спиральной моментоизмерительной пружины связан с лимбом, а через лимб и пустотелый вал - с электроприводом. Наружный конец пружины связан с лопастью через диск, на котором установлен торцовый кулачок, На лимбе закреплена направляющая, обеспечивающая вертикальное перемещение поводка, соединенного с подвижным элементом измерительного блока штоком, проходящим через пустотелый вал электропривода,При измерении консистенции цементного раствора электропривод вращает вал с лимбом с постоянной скоростью(например, 60 об/мин), Через спиральную пружину лимб увлекает за собой диск и связанную с ним лопасть. На лопасть воздействует увеличивающееся сопротивление загустевающего цементного раствора, создаваемый на лопасти момент закручивает спиральную моментоизмерительную пружину и поворачивает диск относительно лимба. На лимбе 4 С м ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР л,М 39е науч;.о-производственефтегазавто мати ка"в и Л,Л.ЛебедевА И. 4534209, кл, 6 Изобретение относится к устройствам для измерения степени загустевания цементных (тампонажных) растворов при выборе их рецептур для цементирования конкретных нефтяных и газовых скважин,Наиболее близким к изобретению является атмосферный консистометр, имеющий корпус, электропривод, емкость для жидкости-теплоносителя, стакан для жидкости- теплоносителя, стакан для цементного раствора, лопасть, помещаемую в испытуемый раствор, вал измерительной лопасти с закрепленным на нем внутренним концом спиральной моментоизмерительной пружины. наружный конец которой связан с корпусом, вал электропривода, связанный со стаканом для цементного раствора, и измерительный блок.Недостатком этого устройства следует считать возможность его применения лишь в атмосферных условиях, наличие специального вращающегося стакана для пробы раствора и контактного датчика угла закручивания спиральной моментоизмерительной пружины(потенциометра),Целью изобретения является обеспечение возможности измерения в рабочих емкостях,ование: измерение степени зацементных растворов при выбоептур для цементирования газовых скважин. Сущность изоонсистометр содержит элетрол измерительной лопасти и вал вода, моментоизмерительную астичную мембрану и блок тариистометра. 1 ил.нанесена шкала, соответствующая 100 условным пуазам ( единицам измерения консистенции неньютонооских жидкостей) на угле 300, что соответствует максимально допустимой консистенции прокачиваемого в скважину цементного раствора и максимальному углу закручивания спиральной моментоизмерительной пружины, На диске закреплен указатель. Шкала и указатель необходимы для статической тарировки консистометра без цементного раствора. с помощью специального аттестованного нагрузочного приспособления, устанавливаемого вместо съемной лопасти, Тарировка производится изменением длины спиральной моментоизмерительной.пружины, сглещением ее наружного конца о месте закрепления.При измерениях консистенции цементного раствора лимб, закручивая спиральную моментоизмерительную пружину, с помощью направляющей перемещает поводок, который взаимодействует с торцовым кулачком, установленным на диске. Вертикальное перемещение поводка с помощью, например, штока и плунжера фиксируется бесконтактным датчиком перемещения иэмерител ь ного блока.На чертеже схематически изображен консистометр для измерений в автоклавных условиях, Консистометр имеет усиленный корпус 1 со стаканом 2 для размещения пробы раствора и помещенную в испытуемь 1 й раствор, сьемную лопасть 3 с валом, закрепленным о подшипникооом узле 4 и жестко связанным с диском 5, на котором установлены торцовый кулачок 6, регулируемая опора 7 для закрепления наружного конца спиральной моментоизмерительной пружины 8 и указатель 9, Внутренний конец спиральной моментоиэмерительной пружины 8 закреплен с пустотелым валом 12, вращающимся в подшипниках 13.Вал 12 приводится во вращение электродвигателем 14 через редуктор 15. На лимбе 11 закреплена направляющая 16, в прорези которой вертикально перемещается поводок 17, взаимодествующий с кулачком 6 и соединенный штоком 18 с плунжером 19, размещенным о дифферен. циальной индукционной катушке 20, связанной с измерительным прибором 21 и блоком питания 22, Дифференциальный магнитоиндукционный датчик, состоящий из плунжера 19 и катушки 20, прибор 21 и блок питания 22 представлены как вариант любого измерительного блока. Поводок 17 прижимается к кулачку 6 пружиной 23. Соединение направляющей 16 с поводком 17, обеспечивающее их совместное безлюфто 10 теля применяют низковязкие масла типа15 трансформаторного, веретенного или инду 20 25 30 35 все вращение и относительное вертикальное перемещение поводка 17 в пределах рабочего хода кулачка 6, может быть выполнено любым другим способом. Для установки нуля служит подвижная опора 24. на которой закреплена катушка 20, Давление в корпус 1 подается через штуцер 25 от внешнего источника, Нагрев пробы раствора осуществляется нагревателем 26, а измерение температуры - первичным преобразователем 27 с измерительным прибором температуры 28, В качестве рабочего тела для создания давления в аатоклаве и теплоносистриального И, Для предотвращения смешивания цементного раствора в стакане 23 и масла в корпусе 1 служит разделительная эластичная мембрана 29 с самоуплотняющимся манжетным сОединением и вращающимся валом в центре,Отсутствие перепада давления над разделителем и под ним, обусловленное его эластичностью, полностью исключает переток. Для герметизации вращающегося вала 12 в корпусе 1 служит уплотнение 30, состоящее, например, иэ чередующихся фторопластовых и чугунных колец, Для выпуска воздуха из корпуса 1 при заполнении его маслом служит вентиль 31,В настоящее время для испытаний цементных тампонажных растворов консистометр должен обеспечить возможность проведения измерений при 100 МПа и 250 оДля проведения измерений консистометром заливают в стакан 2 цементный раствор, создают заданные давление и температуру, включают электродвигатель 14, устанавливают нулевое значение на шкале измерительного прибора 21 с помощью вращения опоры 24. По мере загустевания цементного раствора момент сопротивления на лопасти 3 увеличивается,лимб 11, связанный через вал 12 и редуктор 15 с электродвигателем 14, закручивает спиральную моментоизмерительную пружину 8, компенсируя момент сопротивления на лопасти 3, и с помощью направляющей 16 перемещает поводок 17 по торцовому кулачку 6; Поводок 17 через шток 18 перемещает плунжер 19 относительно дифференциальной индукционной катушки 20.Показания консистенции считывают по прибору 21. При необходимости прибор 21 снабжают регистратором.При измерениях, проводимых при нормальных условиях в отсутствие стакана 2,лопасть 3 погружают в раствор. находящийся в рабочей емкости до соприкосновения.Патрушева Составитель А.МальцТехред М.Моргентал Бельска Ред орректо Заказ 3736 ВНИИПТираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 разделительной эластичной мембраны 29 с поверхностью раствора. Остальные операции аналогичны.Формула и зоб рете н ия.Консистометр, содержащий корпус, электропривод, вал измерительной лопасти и вал электропривода, моментоизмерительную пружину, лопасть, помещаемую в испытуемый раствор, и измерительный блок, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности измерения в рабочих емкостях, он дополнительно содержит диск, торцовый кулачок, поводок, лимб, направляющее устройство и разделительную эластичную мембрану, ограничивающую корпус снизу, причем через мембрану проходит вал измерительной лопасти, а вал электропривода выполнен пустотелым с проходящим внутри него штоком, связыва ющим поводок с измерительным блоком,при этом второй конец поводка выполнен с возможностью взаимодействия с торцовым кулачком, установленным на диске, закрепленном на валу измерительной лопасти и 10 связанным с наружным концом моментоиа.мерительной пружины, внутренний конец которой связан с лимбом, установленным на валу электропривода, и снабжен направляющей, обеспечивающей вертикальное 15 перемещение поводка.