Автоматическая установка для исследования образцов горных пород

/О ц 5 6 01 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ВИДЕТЕЛ К АВТОРСКО В й научно-иссВийСССР1983. ВКА ДЛЯ ГОРНЫХ хника опредерных пород в исследовэниой, геологичеГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(11) Всесоюзный нефтегазовьледовэтельский институт(54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ УСТАИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗЦПОРОД(57) Область применения: теления физических свойств голабораториях, занимающихсяем пористых тел в нефтегазов Изобретение относится к технике определения физических свойств горных пород.Цель изобретения - устранение указанных недостатков, повышение надежности работы автоматической установки и достоверности информации,На фиг. 1 показана принципиальная схЕма автоматической установки.Автоматическая установка для исследования образцов горных пород содержит держатель образца 1, внутри которого смрнтирована эластичная втулка 2 и уплотнигельное кольцо 3, а снаружи вентиль(клапан) 4,.служащий для перекрытия отверстия в корпусе держателя при определении объема пор образца.Установка содержит также обойму 5 с гнездами 6, в которых установлены образцы 7, толкатель 8, жестко соединенный с дифскои, строительнои и в других отраслях промышленности, В неподвижном держателе, имеющем эластичный уплотнитель образца, ниже его выполнена проточка, соединенная с отверстием в корпусе, а после проточки установлен дополнительный уплотнитель, предназначенный для герметизации толкателя, имеющего на торце центральное отверстие с боковым выходом. При подаче образца в держатель, боковое отверстие в толкателе совмещается с проточкой, обеспечивая отвод газа, проходящего через образец горной породы. Толкатель выполнен в виде дифференциального поршня, помещенного в цилиндр, входные и выходные отверстия которого присоединены к прессу двойного действия, имеющего поршни разных диаметров. 1 з.п, ф-лы, 2 ил,ференциальным поршнем 9, смонтированным в цилйндре 10, измерительные пресса11 и 12, пресс двойного действия 13, вакуумный насос 14 и шаговый электродвигатель 15, служащий для поворота обоймы наопределенный угол.Питание системы сжатым газом осуществляется от баллона 16 через клапаны 17 и 18,Гидростатическое (горное) давление подается в держатель 1 и цилиндр 10 через .клапана 19 и 20,Клапан 21 служит для сообщения полости за эластичной манжетой с вакуумнымнасосом. Контроль давления в и невмосистеме осуществляется с помощью преобразователя давления 22, а в системе подводагорного давления - с помощью преобразователя 23, Для контроля перепада давленияпри фильтрации газа через образец служитпреобразователь дифференциального давления 24, а для измерения расхода газа -газовый счетчик 25,Установка работает по программе, заложенной в компьютер(на рисунке не показан).Предварительно в гнезда обоймы уста-навливают образцы горной породы. Затемпо сигналу компьютера включается электропривод пресса двойного действия с поршнями разного диаметра 13, которыйнагнетает рабочую жидкость в цилиндр подпоршень 9 и одновременно откачивает ее изкольцевого пространства цилиндра, Поршень с толкателем 8 и образцом 7 перемещаются поступательно вверх до упораобразца в крышку держателя. При этом отверстие на боковой поверхности толкателясовместится с проточкой в стенке держателя. В зависимости от высоты образца толкатель может становиться в разномположении, но при этом его боковое отверстие не должно выходить за высоту проточки, которая сообщена с линией отвода газа,закрытой клапаном 4, После установки образца в держателе открываются клапаны 19и 20 и включается пресс 12, создавая в по-.лости за уплотнителем 2 и под поршнем 10заданное гидростатическое давление. Приэтом уплотнитель 2 плотно облегает и герметизирует образец (см, фиг, 2),Для измерения объема пор образца открывается клапан 17 и полость пресса 11заполняется сжатым газом под давлением,, контролируемым с помощью манометра 22,Затем клапан 17 закрывается и открываетсяклапан 18, сообщая полость пресса с образцом. Падение давления газа в системе компенсируется прессом 11, При достиженииначального давления пресс 11 отключается,а перемещение его поршня служит меройофъема порового пространства образца.Для измерения проницаемости открываются клапаны 17 и 4 и газ от баллона 16через образец поступает в счетчик 25.При этом перепад давления на торцахобразца контролируется с помощью дифманометра 24.Информация о ходе толкателя, перемещении поршней измерительных прессов,расходе и перепаде давления поступает отпреобразователей в микрокомпьютер, гдепроизводится вычисление коэффициента45 50 держателю через боковое отверстие, выполненное в корпусе ниже эластичной втулки, а ниже бокового отверстия установлено уплотнительное кольцо,2.Установкапоп,1,отличающаяся тем, что к отверстиям в цилиндре механизма подачи подсоединен пресс двойного действия, отношение диаметров поршней которого равно отношению диаметров дифференциального поршня. 55 пористости и проницаемости при заданномгидростатическом давлении,После цикла испытаний образца гидростатическое давление снижается до атмос 5 ферного и полость за уплотнителем 2 черезклапан 21 сообщается с вакуум-насосом 14,уплотнитель под действием вакуума прижимается к стенкам держателя и освобождаетобразец 7, после чего включается пресс 13,"0 создается давление над поршнем 10. Поддействием этого давления поршень 9 с толкателем 8 возвращается в исходное положение, а испытанный образец попадает вгнездо обоймы,15 По сигналу компьютера включается шаговый двигатель 19 и обойма поворачивается на угол, необходимый для установкиследующего образца под держателем.Предлагаемая установка может быть ис 20 пользована в лабораториях, занимающихсяизучением и определением свойств горныхпород и позволит повысить производительность труда исследователей и достоверность получаемых данных,Формула изобретения1, Автоматическая установка для исследования образцов горных пород, содержащая держатель образца, в полом корпусекоторого размещена эластичная втулка, со 30 единенный с обоймой, снабженной гнездами для образцов и механизмом ее поворота,и с механизмом подачи образца иэ обоймыв держатель, тол катель которого жестко связан с дифференциальным поршнем, поме 35 щенным в полый цилиндр с отверстиями длясоздания перепада давления, системы подвода и отвода газа, подсоединенные к держателю образца, включенный между ними.дифференциальный манометр и микроком 40 пьютер, управляющий работой этих механизмов, от л и ч а ю ща я с я тем, что, сцелью упрощения конструкции и повышения достоверности исследований, системаотвода газа через клапан подсоединена к1803819 оставитель А. Пет хред М.Моргентал С роведактор О. Стенина Те Корректор О. Крае оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 аказ 1052 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5