Устройство для формирования образцов из увлажненной глинистой породы

Номер патента: 941884

Автор: Новиков

ZIP архив

Текст

(51)М. Кл,С 01 й 1/28 3 Ьеудеретееииый каиитет СССР ие аелеи изебретеиий и открытий(72) Автор изобретения В.С. Новиков Волгоградский государственный научно-исследовательскй и проектный институт нефтяной промышленности(5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ ИЗ УВЛАЖНЕННОЙ ГЛИНИСТОЙ ПОРОДЫ1Изобретение относится к области исследования химических и физических свойств веществ, в частности для формирования образцов, и может быть использовано в горнодобывающей промышленности и инженерной геологии.Известно устройство для изготовления образцов, содержащее корпус, фильтрующую систему.Корпус выполнен с конической внутренней поверхностью, в которую входит разъемная по образующей пробка со сквозным цилиндрическим отверстием. С торцовых сторон корпуса с пробкой установлены перфорированные фильтрующие элементы, которые поджимаются крышками, имеющими полость, и сквозные осевые отверстия, служащие для подвода или истечения раствора 1.1.Это устройство может быть применено для формирования глинистых образцов с использованием загружающего устройства. Полученные образцы имели 2бы структуру, отличную от структуры природных кернов, так как фильтрую. щие элементы расположены перпендикулярно оси устройства, при котором отжатие Флюида происходит перпендикулярно слоистости с разрушением структуры образца. Формирование образцов со свойствами, близкими к естественным кернам, необходимо для проведения экспериментальныхработ при определении физико-механических свойств глинистых грунтов, а также для прогнозирования состояния глинистых грунтов в процессе бурения скважин. Поэтому необходимо устройство, способное формировать из увлажненной глинистой массы образцы, близкие к естественным кернам.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для формирования образца, содержащее корпус, поршни для осево 941884го сжатия с центральными каналами ифильтрующую систему.Устройство оснащено фильтрующимиэлементами в виде дисковых решетокс отверстиями; установленными между 5образцом и поршнями, которые имеютна торцовых поверхностях радиальныериски, служащие для собирания и продвижения раствора к центральным каналаи истечения 21.1 ООднако известное устройство непозволяет формировать образцы сосвойствами, близкими к естественнымкернам, так как фильтрующие решеткирасположены перпендикулярно оси приложения нагрузки с отжатием флюида,вдоль оси приложения нагрузки, ведущей к защемлению флюида в образцеи нарушению его структуры. В этомслучае при выходе из грунта флюид: 20преодолевает фронтальное сопротивление частиц и, разрывая межчастичныесвязи и сами частицы, образует. микроканалы. В результате этого грунт недоуплотняется,внутри него возникают 25изолированные линзы с водой, прочность грунта уменьшается. В природеотжатие раствора под действием силытяжести вышележащих пород происходитв основном вдоль слоистости и наплас- З 0тования грунта.Цель изобретения - повышениепредставительности образца.Укаэанная цель достигается тем,что в устройстве, содержащем корпус,поршни для осевого сжатия и фильтрующую систему, фильтрующая система выполнена в виде двух коакСиально рас-,положеннцх втулок, одна из которых выпол-нена с осевым и радиальными каналамии установлена внутри поршней, а другая выполнена с радиальными каналамии установлена в корпусе,Коаксиальное расположение двухпроницаемцх втулок вдоль оси приложения нагрузки создает условия для формирования слоев глинистых частиц,перпендикулярных приложению нагрузки,т.е. истечение флюида происходитвдоль их слоистости. Втулки установлены с технологическим зазором, чтопозволяет получить поверхностныйслой, выполняющий роль слабопроницаемой перегородки и герметизирующийфильтрующую систему от попадания в55нее глинистых частиц.На.чертеже изображено устройство,общий вид,Устройство для формирования образцов из увлажненной глинистой породысодержит корпус 1 с крышкой 2,поршни3 и 4 для осевого сжатия с центральными каналами. Фильтрующая системавыполнена в виде проницаемых втулок5 и б, коаксиально расположенных пооси приложения нагрузки и установленных с технологическим зазороммежду поверхностями соответствующихвтулок и поршней. Втулка 5 расположена в корпусе 1, а втулка 6 - внутрипоршней 3 иУстройство работает следующимобразом,В корпус 1 вставляют втулку 5,которую закрепляют крышкой 2. Восевом отверстии поршня 3 фиксируютвтулку б.В корпус 1 помещают увлажненныйгрунт 7 и слегка уплотняют, затемна него устанавливают поршень 4 сосевым отверстием, в которое входитвтулка 5К поршням 3 и 4 прикладывают нагрузку, которая уплотняет увлажненную глину, При этом в первую очередьформируется слой вдоль фильтрующихповерхностей втулок 5 и б, Это происходит потому, что давление, созданное в увлажненной массе, распространяется равномерно во все стороны,и слой, прилежащий к фильтрующей по,верхности втулок 5 и б, уплотняетсяпод действием внутреннего давления,направленного в сторону фильтрующихповерхностей втулок 5 и 6, Глинистыечастицы плотно прижимаются к фильтрующим поверхностям втулок 5 и 6, образуя слой в 2-3 мм. Этот слой, неявляясь препятствием для прохожденияфлюида, выполняет раль слабопроницаемой перегородки, которая препятствует проникновению глинистых частицчерез фильтрующие поверхности втулок5 и 6, Так как флюид имеет возможность перемещаться только к фильтрующим поверхностям втулок 5 и б,глинистые частицы в образце ориентируются горизонтально, а в слоеперпендикулярно движению жидкости,Этот слой удаляют при извлечении образца. Готовый образец имеет однородную структуру, близкую к природнымкернам.Предлагаемое устройство позволяет получить образец со свойствами, близкими к природным кернам, за счет соз5 94 дания условий для формирования слоев глинистых частиц без образований микро- и макролинз воды и газа, что в конечном счете позволяет определить физико-механические свойства глинистых грунтов, используемые в дальнейшем для прогнозирования сос" таяния их в процессе бурения скважин.Технико-экономические преимущества обусловлены тем, что использование предлагаемого технического решения сокращает время консолидации (выравнивание свойств) образца в 2-3 раза по сравнению с применяемыми методами формирования образцов. Трудоемкость изготовления искусственного образца со свойствами, близкими к природным кернам, в 5 раз ниже трудоемкости получения естественного керна. Использование таких образцов при лабораторных исследованиях для оценки окружающей среды позволяет в 2-3 раза сократит объем и время проведения экспериментальных работ. 1884 В формула изобретения Устройство "для формирования образцов из увлажненной глинистой поро ды, содержащее корпус, поршни для;осевого сжатия,с центральными каналами, фильтрующую систему, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения представительности образца, фильтрующая система выполнена в виде двух коаксиально расположенных втулок, одна из которых выполнена с осевым и радиальными каналами и установлена внутри поршней, а другая выполнена с радиальными каналами и усф тановлена в корпусе. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 375518, кл. 6 01 й 1/28, 19702. Крюков П.А. Горные, почвенныеи иловые растворы. Новосибирск,"Наука", 1971, с. 28. ВНИИПИ Заказ 4828/ Тираж 887 Подписное филиал ППР "Патент",г.Ужгород,ул.Проектна

Смотреть

Заявка

3210550, 24.11.1980

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

НОВИКОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 1/28

Метки: глинистой, образцов, породы, увлажненной, формирования

Опубликовано: 07.07.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-941884-ustrojjstvo-dlya-formirovaniya-obrazcov-iz-uvlazhnennojj-glinistojj-porody.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для формирования образцов из увлажненной глинистой породы</a>

Похожие патенты