192474

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик, 421 т, 4 ПК б 01 п иоритет Комитет по делам зобретений и открцти при Совете Министров СССРОпубликовано 06,.1967. Бюллетень5 Дата опубликования описания 29.111.1967 УДК 666.9.017.002.5 :622.245,42:539 ,411,43 (088.8) Протасов ф 6 д 1, г.иой зак, Э, Г. Петр Л. Ланцевицка ян, Г,М,иАзербайджанский на нефтяных и газо и проектный инстит иЗаявител исследовательский институткважин и Научно-исследовкомплексной автоматизацииеской промышленности ых т п ими о буре льский нефтя СТ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ОБРАЗЦОИЗ ТАМПОНАЖНОГО ЦЕМЕНТА Т 1Известно устройство для определения прочности образцов из тампонажного цемента в условиях высоких температур и давлений, выполненное в виде автоклава с помещенной внутри него формой для образца испытуемого материала, с электронагревателями и механизмом для передачи нагрузки.Зто устройство не позволяет автоматизировать процесс испытания тампонажных цементов и испытывать образцы в условиях формования, близких к тем, которые имеют место в высокотемпературных скважинах.С целью приближения условий формования и твердения образцов к условиям высокотемпературных скважин, предложенное устройство выполнено с автоклавом, имеющим механизм для формования образцов и высвобождения их из форм, а также с системой контроля температуры и давления в автоклаве, которая содержит автоматические регуляторы параметров.На фиг. 1 и 2 представлены соответственносхемы установок для определения механической прочности цементного камня на изгиб и на сжатие в условиях высокой температуры и давления.Установка для определения механической прочности цементного камня на изгиб (см.фиг. 1) представляет собой автоклав 1, в котором помещен механизм формования 2 цеия в автоклаве и 8 и высокого 9 д еплО следующим обра формования 2 звставляют его етизируется про ом.ливаавто.кой и Авторыизобретения М. М. Гарбер, М ментного камня. В этой части автоклава укреплен штуцер 3, обеспечивающий подвод давления и его измерение в течение испытаний, а также расположен карман для электро- контактного термосигнализатора 4, производящего измерение и поддержание требуемой температуры в автоклаве. Здесь же помещен механизм в виде силового цилиндра 5, предназначенный для непосредственного испыта ния цементных образцов на изгиб.Автоклав 1 представляет собой герметичный сосуд, подогреваемый электрической печью 6 сопротивления,Давление контролируется электроконтакт ным манометром 7.Для создания давлен меются два насоса низкого авления.Для предотврашения потерь т а авто клав термоизолирован покрытием 1 .Механизм формования 2 представляет собой формы, размеры которых соответствуют размерам цементных образцов (по ГОСТУ).Боковые стенки форм выполнены подвижными, убирающнмися в момент испытания об- з разцов.Устройство работаетВ формы механизмают цементный раствор30 клав 1. Автоклав герь10 15 20 25 30 35 40 45 50 уплотняющими кольцами, Затем включается насос 8 низкого давления, который, имея большую производительность, заполняет корпус автоклава жидкостью.По создании в системе предварительного давления порядка 100 кг/слг 2 насос низкого давления автоматически отключается, а высокого включается для повышения в системе давления до 1000 кг(см-. Автоматическое отключение и включение насосов осуществляется при помощи настроенного контакта электроконтактного манометра 7,Одновременно с созданием в системе давления 1000 кг/слг- включается печь б автоклава, имеющая пять самостоятельных секций. Количество одновременно включаемых секций печи отрабатывается экспериментально в зависимости от температуры опыта и скорости ее поднятия. Для более плавного регулирования температуры электрической схемой предусмотрено переключение напряжения со 127 на 220 в.После экспериментальной отработки режима работы печи включается автоматическое регулирование температуры, осуществляемое электроконтактным манометром 7, Регулируемые контакты его устанавливаются на требуемые пределы регулирования.После твердения образцов в условиях заданных температур и давлений в течение заданного промехкутка времени можно приступать к испытаниям.Установка для определения механической прочности цементного камня на сжатие представлена на фиг. 2.Высвобождение образцов происходит при помощи плунжерной пары 11, плунжер которой связан с боковыми стенками механизма формования 2, предварительным ходом рабочего штока силового цилиндра 5, производящего непосредственное испытание. Кроме того, на установке испытание каждого последующего образца производится после поворота силового цилиндра 5 до совмещения штока силового цилиндра с соответствующим рабочим штоком. Для создания давления в автоклаве установка снабжена двумя насосами - низкого и высокого давления (8 и 9).Постоянное давление поддерживается регулятором давления поршневого типа 12, Контролируется давление электроконтактным манометром 7, который дает команду электромагнитному вентилю 13 на подачу воздуха в нижнюю полость регулятора давления с целью поднятия давления до заданного или на выпуск воздуха с целью снижения его до заданного,Контроль температуры осуществляется электроконтактным термосигнализатором 4.Установка работает следующим образом.Кубики-образцы высвобождаются рабочим штоком силового цилиндра 5, движущимся для сжатия кубика. Рабочий шток, перемещаясь, встречает на своем пути стенки форм, сьязанные с днищем, нажимает на них и, опуская, освобождает образцы. Дальнейшим движением штока производится испытание образцов на сжатие,Три образца испытываются последовательно, Высвобождение от форм и испытание каждого последующего образца осуществляется после поворота силового цилиндра 5 до совмещения его с соответствующим рабочим штоком. Рабочие штоки расположены по окружности под углом 120, а силовой цилиндр укреплен на поворотном диске.Для испытания каждого последующего образца рабочий шток поднимается и силовой цилиндр 5 поворачивается для совмещения со следующим рабочим штоком.При проведении испытаний как на изгиб,так и на сжатие необходимо поддерживать в автоклаве давление в заданных пределах, для чего имеется регулятор давления поршневого тина 12. Злектроконтактный манометр 7 настроен на заданные пределы давления в авто- клаве.После окончания испытаний давление внутри автоклавов снимается и отключается электрический подогрев, открывается крышка, вынимается механизм формования и все очищаегся от обломков цементного камня. Предмет изобретения 1. Устройство для определения прочности образцов из тампонажного цемента, включающее автоклав высокого давления с помещенными внутри него формами для образцов испытуемого материала, с электронагревателями и механизмом для передачи нагрузки, от,гичакщееся тем, что, с целью приближения условий формования и твердения образцов к условиям высокотемпературных скважин, устройство выполнено с автоклавом, имеющим механизм для формования образцов и высвобождения их из форм, а также с системой контроля температуры и давления в автоклаве. 2. Устройство по п. 1, отгичагощееся тем, что система контроля температуры и давления в автоклаве содержит автоматические регуляторы параметров.Тираж 535 етений и открытиЦентр, пр, Серова,аз 779/3 ИИПИ Комитета по делам изо МоскваПодписноепри Совете Министров СССР