Устройство для определения проницаемости тампонажных растворов

Союз СоаетскнхСоцналнстнцескнхРеспублик 06 ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) ополнительное к авт. свид-ву -22) Заявлено 22) Приоритет -сударстеенный кфкетет СССР ее делам езебретений и еткрмтийиковано 15.05.79. Бюллетень18 3) УДК 622,243 . 144.2 (088,8 ата опубликования описания 25.05.7. Н. Обозов, А. В. Черн едовательский инст и буровым раствор Всесоюзный научно-и по креплению скваж аявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВэтой установки являе пределения проница астворов, Кроме тог а для создания услов р и давлений при и Недостатком возможность о тампонажных р не приспособлен соких температ ниях образца. ся не- мостиона ий вы- пытапреде- аствои напробы фильт- источ- соедии (2 . 1Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно - к устройствам для определения технологических параметров тампонажных растворов, характеризуюших их пригодность для разобщения пластов в условиях, приближенных к условиям скважины.Известна установка ГК - 5, которой пользуются для определения проницаемости тампонажного камня в нормальных условиях окружаюшей среды (1. Известно .также устроиство дляления проницаемости тампонажныхров; содержащее автоклав с крышкогревательным элементом, стакан дляс установленным в его нижней частиром, пере пуск ной узел с насосом,ник давления, регистрируюший блок инительные трубопроводы с вентилям 2Недостатки этой установки слелуюшпе: перепад давления, действующего на образец твердеющего тампонажного раствора, создается прессами и обусловлен давлением самой среды, заполняющей автоклав. 11 ри высоких давлениях в камере (порядка 100 кгс/см и больше) практически невозможно обеспечить и выдержать прессамн с надлежащей точностью перепады давления по длине стакана, запо 1 ненного исследуемым тампонажным раствором, обеспечи вающие создание градиентов давлений, лействуюших на тампонажный раствор в скважине и равных градиентам межпластовых давлений, которые обычно находятся в пределах от 0,07 ло 0,3 кгс/см. Для создаи таких градиентов по длине стакана с про бой необходимо обеспечить перепал давления 0,0035 - 0,015 кгс/см. Невозможность обеспечения таких перепадов лавленнй св- зана с несовершенством оборулованп лл создания давлений и измерительных прибо 2 в ров: величины перепалов давлений при высоких абсолютных давлениях (100 кгс/см и более) равны погрешности залаюьцих и измер- юших давление средств, Обеспечение именно градиентов давлений, при которых пропсхо662706 Форлсала тобретения 55 3лит процссс формирования и работы цемс цтцого камня и рсальйьх кловиях, актуальнолля испытаний и исследования кинетики процццземсс ти,тампоцаж цых растворов;при применении смсшиваощихся жидкостей, заполцяюсцих гилросистему установки, и п родя вливаемой через исследуемый тзмшшажный раствор, возможны ошибки в определении проницаемости из-за смеши .вация и изменения свойств продавливяс мой жидкости;автоклав и стакан для размещения пробытампонажцого раствора конструктивно выполнены так, что исклк)чается возможность исслелования проницаемости тямпоцажного раствора, формирующегося в условиях на.клоццых участков ствола скважины;длительность испытания пробы цементного раствора ограничена временем профильтровывацця жидкости, заливаемой йал пробой цементного раствора.Целью изобретения является повьццениеточности измерения параметра в условиях высоких температур и лавлений и обеспечение возможности определения проюсщаемости тампоцажцого раствора, формирующегося в условиях цаклонных участков ствола скважины.Это достигается тем, что в предлагаемомустройстве стакан лля пробы в верхней час.тц снабжен гилрозатвором, а источник давления выполнен в виде цилиндра с концент-, рично размегценным в нем поршнем, причем Нядпорпневое пространство связано с гидрозятвором, а полпоршневоес фильтром стаканаКрьццка автоклава имое; шарнирныеупоры.Ня черблеже изображено описываемоеустройство.Устройство состоит из автоклаваскрышкой 2 и нагревательным элсмсцтом 3, стякаца 4 лля размещения исследуемого тампонажпого раствора с фильтром 5 в нижней части цтидрозатвором 6 в верхней исти, цапорцо-псретофшого узла, состоицсс го из цилиндра 7, самоуплотцяощегося нориця 8 регулируемого веса и крышки 9 с заливочным отверстием и перекрывающим сго запорным болтомО, причем напорная часть напорцо-псреточного узла ссилицс на с фильтром напорным трубопроводом 11, сцяожсцным всцтилем 12, а подпорная часть сослицена с гилрозатвором переточцым трубопроводом 13, к которому полсоелицец пресс 14 и манометр 15, трубопроводы у ввода их в автоклав снабжены шарнирными соелицениями со стопорягцими устройствами, и угло.мерной шкалой 16 и вертлюжками 7, регистрация перемещения поршня осуществляется при помощи блока 8, а для возвращения поршня в исходное положение напорный и переточцый трубопроводы соедицецы мацифольдной лицией 19 с насосом 20 и вентилями 21 4Размещенные внутри автоклава части напорного и переточного трубопроводов выполнены из эластичных трубок.Установка работает следующим образом.При закрытом вентиле 12 цилиндр 7 напорно-переточного узла заполняют жидкостью, идентичной жидкости затворения, в не"го"вводится поршень 8 с грузом, оттарированным для создания требуемого градиента давления. При этом вентиль 12 открывают и жидкость из цилиндра 7 заполняет напор цый трубопровод. ПЬсле заполнения трубопровода вентиль 12 перекрывают. Крышку 9 крепят к цилиндру 7 и через отверстие в верхней части крышки полость над поршнем 8 и переточный трубопровод заполняютжидкостью, идентичной жидкости Затвореция, после чего отверстие закрывают запорным болтом О. К фильтру 5 стакана 4 присоединяют конец напорного трубопровода 11, стакан 4 вводят в автоклав и заполняют исследуемым тампонажцым раствором, закрывают гилрозатвором 6, автоклав заполняют жидкостью (обычно водой) и закрывают крышкой 2. После этого включают нагревательный элемент 3 и прессом 14 создают давление в системе,После выхола ца режим (созляцие темнерятуры и лявлсция, необходимых лля проведения эксперимента) открывают вентиль 12. 0 процессе фильтрации сулят по перемещению поршня 8, цаб,иодецие за которым осущсствлястся с помощьк следящим устройством 8. 35Если в процессе работы устройства жидкости, вытесняемой из напорно-переточного узла, окажется недостаточно, поргиень 8 можновернуть в верхнее, исходное положение. Для этого закрывают вентиль 12, открывают вецтили 21 и жидкость насосом 20 цз псреточцой части цяцорцо-переточного узла цо мзцифсльцой линий 9 церекячивается в напорную часть. осле возвращения пораця 8 в верхнее положение. вентили 21 зякрывактся, а вентиль 12 открывается, и 45затем процесс фильтрации через исслелуемьй раствор продолжается. 1. Устройство лля определения проницаемости тампоцажных растворов, содержащее автоклав с крышкой и нагревательным элементом, стакан лля пробы с установленным в его нижней части фильтром, перепускной узел с насосом, источник давления, регистрирующий блок и соелинительные трубопроводы с вентилями, отличаю- и(еесл тем, что; с целью повьццения точ662706 Г Смецкаан Составителв А1 ехред О. ЛугоТираж 656И Государственного коделам изобретений иосква, Ж - 35, РаушскКорректор АПодписноеСР ктор Л, Батаноаз 2668/38ЦНИИпо1 3035,филиал П П Реда Зак митета С открытии ая наб.,ул, Про на 5ности измерения параметра в условиях высоких температур и давлении и обеспечения возможности определения проницаемости тампонажного раствора, формирующегося в условиях наклонных участков"ствола скважины, стакан для пробы в верхней части снабжен гидрозатвором, а источник давления выполнен в виде цилиндра с концентрично разч щенным в нем поршнем, причем надпорщневое пространство связано с гидрозатвором, а подпоршневое - с фильтром стакана.1 О б2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что крышка автоклава имеет шарнирные упоры.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Булатов А. И. Технология цементиро:вания нефтяных и газовых скважин. Недра, М., 1973, с. 58.2. Испытание и исследование буровых и тампонажных растворов при вь 1 соких температурах и давлениях, ТНТО, серия Бурение, М., 1974, с. 54.