Прибор для определения набухания глинистых грунтов

Союз Советскнк Соцналнстнческнк Республикпубликовано 30.12.81. Бю ата опубликования описани етень30.12(71) Заявнтел РИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАБУХ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ. Кро яв- м- пе- Р- ме образтак как рисущенно наИзобретение относится к стр и предназначено для определения глинистых грунтов, преимущест сооружения нефтяных и газовыИзвестно устройство для о набухания глинистых грунтов, в корпус, выполненный в форме ц закрепленный на опорной плите с и съемной крестовиной, служаще ления измерительных приборов-и часового типа, причем измерите боры соединены стержнями раз с тонкими перфорированными ди положенными как на поверхно в глубине исследуемого грунтаоительству набухания венно для х скважин. пределения ключающееилиндра и о стойками й для крепндикаторов льные приной длины сками, рассти, так и 1 Недостатком известного устройсляется низкая точность измерений измарной погрешности, возникающейредаче перемещений грунта по систешень - шток - измерительный прибортого, невозможно использовать длделения степени набухания кернов ицов, взятых при бурении скважин,размещение индикаторов в нем идля исследования только искусствесыщенных грунтов. Известно устройство для определения набухания глинистых грунтов, содержащее корпус, установленный на поддоне с исследуемой жидкостью, измерительную систему 2.Устройство оснащено пористым днищем, через которое из поддона, представляющего собой воронку Шотта, просасывается вода к испытуемому грунту, цилиндрическим поршнем со сферическим вырезом, обращенным в сторону образца и повторяющим его форму, трубкой для подачи воды, соединительными деталями, измерительными приборами в виде индикатора часового типа.Наиболее близким к предлагаемому является прибор для определения набухания глинистых грунтов, включающий корпус с пористым днищем и поршнем, установленный на поддоне с мерной трубкой, заполненной жидкостью, измерительный прибор 2 .Недостатком известного устройства является то, что жесткие размеры по диаметру корпуса не позволяют использовать естественные образцы, изготовленные из ненарушенного образца-керна, так как практически невозможно обеспечить прямой плотный контакт со стенкой корпуса. Кроме того, 894060 ., устройство применяется для измерения только общего объема набухания образца без учета количества поглощенной жидкости, что увеличивает погрешности измерений.Цель изобретения - повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что в приборе для определения набухания глинистых грунтов, включающем корпус с пористым днищем и поршнем, установленный на поддоне с мерной трубкой, заполненных жидкостью, измерительный прибор, поршень выполнен в виде эластичной оболочки и снабжен пористым вкладышем, выполненным в форме сегмента, и дренажной трубкой, пропущенной через вкладыш и корпус, причем корпус в нижней части снабжен упругим кольцом, а в верхней - сливной трубкой, при этом пористый вкладыш и дренажная трубка размещены в верхней части эластичной оболочки, а упругое кольцо - под пористым днищем.На чертеже изображен прибор, общий вид, разрез.Прибор состоит из поддона 1 с мерной и сливной трубками 2 и 3, заполненными исследуемой жидкостью, и установленным на нем корпусом 4 со сливной трубкой 5, в которой расположена эластичная оболочка 6 с вкладышем 7 и дренажем 8, поддерживаемые пористым днищем, например металлической сеткой 9, закрепленные упругим кольцом 10, Под сливной трубкой 5 размещена мерная пробирка 11. Образец грунта 12 размещен в эластичной оболочке 6.Прибор работает следующим образом.Поддон 1 заливается полностью жидкостью, например буровым раствором. В эластичную оболочку 6 корпуса 4 вводится испытуемый образец2 до упора с вкладышем 7, затем поджимается металлической сеткой 9 до упора с эластичной оболочкой 6 и закрепляется упругим кольцом 10. Затем смонтированный корпус 4 заполняют измерительной жидкостью, например водой, и герметично устанавливают сверху на поддон 1. Из поддона 1 через сливную трубку 9 вытекает излишняя жидкость и устанавливается на уровне нижней стенки сливной трубки 3. Уровень воды в корпусе тоже устанавливается по нижней стенке сливной трубки 5. Для обеспечения герметичности и предупреждения перетока жидкости из поддона 1 в корпус 4 уровень жидкости в нем должен быть выше уровня в поддоне 1 на 2 - 3 см, т. е, обеспечивается перепад давления, равный 0,002 - 0,003 кгс/см, Момент окончания установки корпуса 4 на поддон 1 является началом отсчета времени взаимодействия глинистого образца 12 с исследуемой жидкостью. При этом уровни жидкостей в корпусе 4 и поддоне 1 точно фиксируютсяФормула изобретения35 Прибор для определения набухания глинистых грунтов, включающий корпус с пористым днищем и поршнем, установленныйна поддоне с мерной трубкой, заполненныхжидкостью, измерительный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точ 4 О ности измерений, поршень выполнен в видеэластичной оболочки и снабжен пористымвкладышем, выполненным в форме сегмента,и дренажной трубкой, пропущенной черезвкладыш и корпус, причем корпус в нижней45 части снабжен упругим кольцом, а в верхней - сливной трубкой, при этом пористыйвкладыш и дренажная трубка размещеныв верхней части эластичной оболочки, а упругое кольцо - под пористым днищем.Источники информации,50 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР634204, кл. б 01 1 Ч 33/24, 1977.2. Авторское свидетельство СССР442267, кл. Е 02 0 1/00, б О Я 33/00,1972. 5 1 О 15 20 25 ЭО нижними стенками сливных трубок 3 и 5. По мере поглощения жидкости из поддона 1 объем образца 2 увеличивается, вытесняя воду из корпуса 4 в мерную пробирку 11, Количество поглощенной исследуемой жидкости определяется по тарированной трубке 2. Объем жидкости набухания Чная соответствует объему воды, вытесненной из корпуса 4, и при известной пористости образца контролируется по объему уменьшения жидкости, находящейся в поддоне ЧпогЧнаб, = Чпог, - Чпор.Применение пористого вкладыша в форме сегмента с дренажом устраняет вакуумные и газовые пробки между образцом и оболочкой. Использование системы тарированных трубок позволяет непосредственно производить замер жидкостей поглощения и набухания без дополнительных механических передач.Использование предлагаемого прибора позволяет получить более точные и достоверные экспериментальные данные объемного набухания глинистых грунтов за счет использования в приборе эластичной оболочки, которая плотно облегает образец и позволяет ему без ограничения изменять свой объем во всех направлениях в процессе набухания. Кроме того, использование прибора дает возможность получить оптимальные составы буровых растворов, сокращающих возможные осложнения при бурении нефтяных и газовых скважин (осыпи, каверно- и обвалообразования, пробкообразования и т, д.).Составитель Р, Погосян Редактор Н. Ковалева Техред А. Бойкас Корректор Л. Бокшан Заказ 11409/46 Тираж 696 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4