Устройство для определения объемных изменений твердеющего тампонажного раствора

172) Авторы изобретени Пупков и В. П, Гнездо исследовательскийышленности й государс ный инстит Сахалинс и прое нныи научи газовой пр аявите Ъ(511) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОВЪЕМНЬЗХИЗМЕНЕНИЙ ТВЕРДЕОЦЕГО ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРА ком этого прибора является енения,объема смеси происовиях, не соответствующих а именно - испытуемая ичена жесткой формой ( ставносит погрешность в меха дки или расширения. Недостао, что из ходят в ус скважинным смесь огра ано изм разцу происоды Изобретение относится к бурений скважин, в частности, к измерительной технике крепления их, и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, производящей бурение и крепление скважин.Известен ряд приборов для определения объемных изменений тампонажных растворов в определенных условиях их твердения, например, прибор для опре 1 О деления объемного расширения вяжущих веществ при давлениях до 1000 кгс/см;Еои температурах до 200 С,В известном приборе стакан с испытуемой смесью помещается в автоклав)15 а над испытуемым раствором находится перфорированный поршень. Поршень реагирует на объемные изменения твердеющего камня и посредством взаимодействия с сердечником, помещенным в.дифс ференциально трансформаторной катушке, связанной с регистрирующим прибором, .позволяет вести непрерывнуй запись изменения объема1 . Поступле ходит тольк Наиболее нием к пред ройство для менений тве створа, кот ного в авто в нем сосуд испытуемого перфорирова ем, перфори действующег циальной тр автоматичес бора 2).сверху.близким техническим решеагаемому является уСтопределения объемных издеющего тампонажного рарое состоит из установленлаве стакана с помещеннымм переменного объема длятампонажного раствора сными стенками и основаниованного поршня, взаимос сердечником дифференнсформаторной катушки иого регистрирующего при 3 97602Однако и в данном устройстве условия не полностью соответствуют скважинным, В скважине тампонажный раствор твердеет в кольцевом пространстве, При этом, с внутренней стороны 5кольца его объемные изменения (расширение) ограничены упругой и непроницаемой обсадной трубой. Известноеустройство не учитывает, что частьэнергии расширения или усадки при 1 фтвердении раствора в скважине затрачивается на взаимодействие с обсадной колонной, что не позволяет судитьоб истинном поведении твердеющеготампонажного раствора в скважине иего взаимодействии с колонной и породой,Целью изобретения является повышение точности определения объемных изменений. ф 20Указанная цель достигается тем,что устройство для определения объемных изменений твердеющего тампонажного раствора, включающее установленный в автоклаве стакан с помещеннымв нем сосудом переменного объема дляиспытуемого тампонажного раствора сперфорированными стенками и основанием, перфорированный поршень, взаимодействующий с сердечником дифференциальной трансформаторной катушки,и автоматический регистрирующий прибор, снабжено полым цилиндром, расположенным в полости сосуда переменного объема и герметично соединенным 35с перфорированным основанием, а пер"форированный поршень выполнен кольцевым, размещен в кольцевом зазоре между полым цилиндром и сосудом переменного объема и соединен с сердечником 4 одифференциальной трансформаторной катушки коромыслами.Это позволяет создать условия твердения испытуемого раствора, когдаон помещен в кольцевое пространствои с внутренней стороны кольца, егообъемные изменения ограничены жесткойгерметичной перегородкой, т. е. условия соответствуют скважинным,На чертеже изображено устройство,общий вид.В автоклаве 1 к его верхнему герметизирующему вкладышу 2 с помощьюбайонетного замка 3 прикреплен стакан 1, снабженный внутри направляющими 5 с установленным в них перфорированным основанием 6, на котором всвою очередь, установлен сосуд 7 для тампонажного раствора, имеющий возможность увеличения его размеров засчет перемещения перфорированныхстенок 8. 1( перфорированному основанию 6 в его центральной герметичнойчасти подсоединен также герметичнополый металлический цилиндр 9. Наиспытуемый тампонажный раствор, помещенный в пространство между перфорированными стенками 8 и цилиндром 9опирается кольцевой перфорированныйпоршень 10, взаимодействующий с верх.ней поверхностью твердеющего тампонажного раствора и реагирующий наего объемные изменения (расширениеили усадку), Перемещение поршня и,следовательно, перемещение поверхности твердеющего камня через перемещение штока 11 в дифференциально трансформаторной катушке 12 непрерывнои автоматически регистрируется самопишущим прибором 13. Соединение штока11 с перфорированным поршнем осуществляется двумя взаимно перпендикулярными коромыслами 11.Для возможности перемещения твердеющего образца вниз перфорированноеоснование 6 установлено на упругийэлемент (например кольцевую пружину)15,Устройство позволяет проводитьиспытания в следующем порядке,8 стакан ч устанавливается упругий элемент 15. В пазы между направля -ющими 5 и перфорированным основанием6 с полым цилиндром 9 устанавливаются перфорированные стенки 8 сосуда 7,Сосуд изнутри по перфорированнойповерхности покрывается фильтровальной бумагой (не показана).В пространство между перфорированными стенками 8 и полым цилиндром 9 заливается испытуемый тампонажный раствор, на который через фильтровальную бумагу устанавливается поршень 10 и коромысла 14. Затем заливается вода, стакан 4 байонетным замком 3 крепится к вкладышу 2 автоклава 1, Фиксируется нулевая точка отсче. та измерений через дифференциально трансформаторную катушку 12, стакан 1 вместе с вкладышем 2 опускается в автоклав 1, который герметизируется, и создаются температура и давление, соответствующие условиям твердения тампонажного раствора в скважине,Объемные изменения (расширение и усадка) в процессе твердения тампоформула изобретения 5 976 нажного раствора непрерывно регистрируется на ленте самопишущего прибора 13.Снабжение устройства полым металлическим цилиндром, ограничивающим 3 его деформацию во внутрь кольца, и в то же время возможность его расширения в радиальном направлении к пер форированным стенкам, а также вверх и вниз позволяет получить данные о 1 в деформациях усадки или расширения тампонажного раствора в условиях, приближенных к скважинным.Это позволяет более обоснованно подбирать рецептуры тампонажных раст 1 ф воров, способствующих созданию герме. тичного кольца в затрубном пространстве и, следовательно, повысить качест- во разобщения пластов в скважинах. Устройство для определения объемных изменений твердеющего тампонаж- фф ного раствора, включающее установленный в автоклаве стакан с помещенным в нем сосудом переменного объема для 028 6испытуемого тампонажного раствора с перфорированными стенками и основанием, перфорированный поршень, взаимодействующий с сердечником дифференциальной трансформаторной катушки, и автоматический регистрирующий прибор, о т л и ч а,ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения объемных изменений, оно снабжено полым цилиндром, расположенным в полости сосуда переменного объема и герметично соединенным с перфорированным основанием, а перфорированный поршень выполнен кольцевым, размещен в кольцевом зазоре между полым цилиндром и сосудом переменного объема и соединен с сердечником дифференциальной трансформаторной катушки коромыслами. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Каримов Н.Х. и Губкин Н.А. Особенности крепления скважин в соленосных отложениях. М., "Недра", 1974,с 53-56.2. Авторское свидетельство СССРУ 796390, кл. Е 21 В 33/138, 1979976028 оставитель В, ехред М.Тепер Редактор А. Шандор каз 8959/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Тираж 623 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035 Москва Жкупин Корректор Н.Король Подписноеного комитета СССний и открытийРаущская наб д