154079

. Синельников, Н. И. Титков,Е. М. Соловьев и В, Т. Тарасо К. С. Коне Я. Исаков ов идов ГО ИЗУЧЕНИЯ СВОЙСТВА И ЦЕМЕНТНОГО КАМН ПРИБОР ДЛЯ КОМПЛЕК ЕНТНОГО РАСТВОРА, Т Заявлено 25 мая 1962 елам изобретений и от за ЛЪ 779973/29-14тий при Совете Микис ов СССР за 1963 г омитег по юллетене изобретений и товарных знаков ЛЪ бликован и водопроницаемости цементного 1 ений цилиндрический выступ нижПзвестцые приборы для опрелслеция свойств цементного раствора, теста и цементного камня могут определить каждый только олпу из физико-механических характеристик его (полвцжность, водоотлачд, проницаемость, прочцость и т. д.); поэтому лля определения комплексной характеристики (реологи 1 еских и физцко-механических свойств) обычно берут несколько приборов, что делает этц определеция трудоемкими и продолжительными, Помимо этого, известные приборы це обеспечивают нахождение соответствия условий испытания условиям работы раствора (повышенные температура и давление).Предлагаемый прибор лля комплексного изучения свойств цементного раствора цлц теста, предназначенного лля опрелелеция волоотлдчи, водопроцицаемосги, сцепления с металлом и прочности цд сжатие в условиях повышенной температуры и давления, выполнен с камерой в виде обогреваемого вертикальцого автоклава, в которой помегцец пустотельцый шток-поршень, передаюгций нагрузку на образец, помегцаемый в автоклав, С целью осуществления перемешивдция цементного раствора при заданной температуре и перекачки его в рабочуг камеру, цижцяя крышка автоклава может иметь отверстия, соелиняю 1 пце полость автоклава с регулируюшими вентилями, штуцером для гибкой 1 рубки, присоединенной другим концом к обогреваемому цилиндру с поршнем, внутри которого смонтирован вал, с укрепленной на коцце его крыльчаткои.Для определения водоотдачираствора при данном перепаде дав.еЙ крыц)ки ВВток 1 дВл и конец 1 иток-поргии 1 снабжены кс 1)дмическими фильтрами, а к вентилю нижней крышки автоклава подклктчец всасывающий пресс, в котором создают дав 1 ение, рдвюе пластовому.Для определения твердости цементного рдствора в процессе его твердеция при повышенных температурах в полость шток-поршня введена игла, внедряемая в образец по 1 давлением, создаваемым в цилиндре, который жестко соединен со шток-поршнем.Автоклав выполнен в виде тонкостенного цилиндра, изготовленного из упругого материала, деформирующегося под ддвлецием.Такая конструкция прибора при испытаниях образца создает условия, соответствующие условиям работы раствора в нефтяных скважинах при их цементировании,На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый прибор; на фиг. 2 - деталь автоклава в увеличенном масштабе по отношению к фиг, 1.Г 1 редлагаемый прибор состоит из цилиндрической камеры У в виде вертикального автоклава, обогреваемого электроспиралью 2. Сверю в цсго входит пустотслый толстостсццый шток.поршень 3. Уплотнение между наружно 1 поверхностью шток.поршня и двтоклавом достигается с помопью уплотцительцых колец 4. Шток-поршень перемещается В осевом направлении давлением, созадваемым в цилиндре 5, действуюцим ца поршень 6, На Верхнем конце штока укреплен малый цилиндр 7 со шток-поршнем 8 и иглой 9,С иижиеи стороны автоклав закывдстся крцкоЙ 10 и прикилется вицтом (1, который перемешается В осевом направлении при помощи гайки (2, спаренной с зубчатой передачей, получаощей движение от двигателя 18. Крьпика 10 имеет отверстия, соединяющие полость автоклава с регулирующими вентилями 14 и 15, и штуцер для присос,чицеция пбкой трубки 16, термостдтировднной тсрмоВоляцисй 17. Тбк Уб сосди ц 51 Гт кы и км со птсцГ)О) 18, и ) и сосдц 1 5(ч 1)1 ) к ци лиидрцГскОЙ кдмГ)Г (9, ци 1 Т 1)и котор( По)ГцГИ ц Ок-)рцГи ), ИГ)Г)ГПдк)иП 11 си В Ос(Вом идпРВ.Гиии. 1)1 т)1 11 ток-ИР)пи 51 п 05 Г щеи ва.1 21, Врац)аопииси В подиипцикдх 22 От элсктродигдтсл 2), цахОдяц 1 егося В здпо,ценном )кидкост.10 пил 1;ре 2(. Дрмгои к(цец Вала п 1)исоечинен к к 1 л.дтке 25. Дл 1прдв 1("ця гид 1);В 1 ИескоЙ нли пневматической схемой работы прибора служат вентили 26 - 32.Перед началом работы шток-поршсць 3 находится в крайцсм нижнем положении таким обрдзом, что к 01 ьцевои кГахи ескии фильт 88, надетый ца цилиндрический выступ нижней крьшки двгоклава, соприкасается с таким же фильтром, надетым ца канси шток-поршня. В верхней части цилиндра 5 газом создается давление, равное пластовому (горцоху).Штуцер 18 отнят от ци.1 ицдр" 13.1 иидр Гские камеры 1 и 19 нагреты до заданной температуры.Приготовлецньш цементный раствор заливается В ци 5 пцдрическую кахеру 9, которая после этого закрывается штуцером 18. Вклиочается двигатель 23, и раствор перемешиьается. В цилиндрической камере (9 создается давление, открывается вентиль 15, и через него выпускается воздух, заполцяющий трубопров ы. Псрехешивдцие раствора продал. жается в течение заданного времени, после чего в цилиндрической кдмере 19 создается давление, превышающее цд несколько атмосфер горное давление, Неперемешанный паствор, оставшийся В трубопроводе, вытесняется перемешанным - поступающи 5 г из камеры, и выпускается через вентиль (5. После закрытия вентиля продолжают увеличивать давление в цилиндрической камере (9, под действием которого раствориз-под поршня вытесняется в автоклав 1, шток-поршень 3 поднимается. Заполцеиие раствором автоклава продолжается до сформировдиия заддицых размеров образца 34. Высота которого определясгся но икале шток-порш и я 3.Для определения водоотлдчи к вентц.по И иодклОчлстся всасывающий пресс (ца чертеже цг показа), в котором создастся давление, равное пластовому, Пресс ОТГирдт жидкую фазу из Образца 3 ири цостояцноч перепдле давления )ежу,1 двлсцис) в цилицлрс 5 и в прессе (иа чертеже ие поксзди) уст Вовки, рлвцьч псрсидду между пластовым давлением и давлением пдрн тдтичсского столба )кидкости.Б цропсссс фильтрации скорость исрсчепения поршця пресса уменьшается с таким расчстсч, чгнц псрсцдд ддвлсиия все время оставался постояииым. 1 о окончании фильтрации, пресс остдцдливдсгся и образец Л выдерживается в двтоклдвс ири зддднцом бьемюцапряжеицом состояции, опрелслсииом Врс мсни и темнсрдтурс.,ВО Время Вылср)кки твсрл)сь Обр 1 зц 1 ирОГ 1 сгс с помои 1 и) иглы 9, которая внедряется в образец под ддвлсиием жидкости, подаваемой в вср);и 010 чдть нцлицдрд 7. ГлуГицд Вцедрсция иглы определяется по сцкале, именшсися иа верхнем копие ток-иоршия 8. Конец здтвердсация определяется по резкому увеличению сопротивлеция игле.110 ,1 е 3 1 т В с ) ) лс ц и я и с р сз О бр 1 3 с ц Б и р О и ч с к д и) т поток ж и;1 к 0 й ф (1- зы при ностояииом рас.Оде: при этом трубопровод От идгистдтслыого пресса присоедицяот к вентилю 27, дсдсцвдошийк вентилю И, Проиицаечость образца цсмситиого клчця опрс;пляют но Всличи;с перепада давлсция,Для определения сцепления цсчситного кд мия с мстллом прибор приВОдят В слс(дОВ 1 сс 0 тОяцие: ид кр 1 и 1 кч ) устс)ц(1,1 идк)тгск д., длина 1 соторсй иссколько болыис Вцотц сбрд:пд; Вср.ций торец вту,пси поч,сйствисм Виитл 11 пйджи)1 Лот к ОсиовииО 1 токлд Вд. 11 лд поршцем 6 создается дав,Сиие, под дсйствиеч которого штс)к-исршеиь 3 цажичдет иа образец,И и вцгдлк 1 дст его из автоклава. ПО величине давления судят о силе сцсплсиия печснтцого кдмця с мстдллом.Для определецця прочцостц образца цементного кдмня иа сжатие при объемцо-цапряжеццом состоянии увсличсцием;авлсиия в цили,дрс 5 под порп)се 6 доводят цто-пори(иь ) до соприкдсдция Осрази)м цементого камня. При ддлыСйшем увеличении ъчвСция шток-поршень нажимает ца образец и рсзрушдст его. По всличице разрушающего ддвлс ция судят о прочности образца.Предмет изобрстеция1. Приоор для комплексного изучсция Всйств цементного раствора теста и цсмсцтцого ками- Отл и и д ки и й с я тем, что, с целью с)п,)елеления геологических и физико-мс);ЛиВеси свойств цемеипого рс.твора, теста ц цементного камня в услснияк иовышсннцк темпсрдту)1 и давления, ои выполнен с камерой Вилс обогревдсмоо всртикд.ьиого автоклава, в котором почсшсц пустотслцй шток поршсць, передающий цдгрузку ца образец, помеидсчни в двтокла,2, ПриГор по п. 1, отл ч а к) щи вся тем, что, с целью осуцсствлеиця перемешивация цемсцтцого раствора при здлаццой температуре ц перекачки его в рабочую камеру, ци)княя крышка автоклавд имеет отверстия, соединяющие полость автоклава с регулирующими вецтилями, штуцером для пгбкой трубки, приаоединеццои другим концом к обогреваемому цилиндру с поршнем, внутри которого смонтирован вал, с укрепленной ца конце его крыльчаткой.154079 3. Прибор по и, 1, отл ич и ю щи й ся тем, что, с целью олределе. цця водоотдачц ц нодолроццпасмостц цементного раствор прц эадан. цом перепаде давления, цилиндрический выступ нижней крышки автоклава и ко 1 сц 1 цток лотнлн с 1 абже 1 ы керамическими ф 1 льтрамц, а и вентилю ццжцей крьццкц автоклав; подключен пресс, в котором создают давление, равное пластовому.4. Прибор по п. 1, отл и ч а юш и й с я тем, что, с целью определе. ния твердости цементного раствора в процессе его твердения при лочышенных температурах, в полость шток-поршня введена игла, внедряемая в образец под давлением, создаваемым в цилиндре, который жестко соединен со шток-поршнем.5. Прибор по лл.- 4, отлцча ющийся тем, что автоклав выполнен в виде тонкостенного цилиндра, изготовленного иэ упругого материала, деформ 1 рующегося под давлением,2сгавитель М. Б. Сергее дактор Г, И. Печоров Техред А. А. Камышникова Корректор Н. В. Гераськина одп. к печ, 14/1 Х - 63 г.ак, 23348ЦН 1 РГИ ГосударственногоМоск Формат бум. 70 Х 108/ Тираж 1000 м и тета по дела м из оГ р Центр, пр. Серова, д.