DE1598395B2

DE1598395B2 - Dynamische filterpresse

Info

Publication number: DE1598395B2
Application number: DE19661598395
Authority: DE
Inventors: Guy de Salies du Sa lat Haute Garonne Lamballene (Frankreich)
Original assignee: Entrepnse de Recherches et dActi vites Petroheres (E R A P), Paris
Priority date: 1965-04-23
Filing date: 1966-03-10
Publication date: 1971-06-03
Also published as: DE1598395A1; FR1441602A

Description

Die Erfindung betrifft eine dynamische Filterpresse unter Verwendung eines inerten Druckgases zur Bestimmung der Filtrationsmerkmale einer zylindrischen Probe aus einem Werkstoff, z. B. Erdformationen, welche der Wirkung einer Flüssigkeit, z. B. eines Bohrschlammes, unterworfen ist, unter statischen oder dynamischen Verhältnissen, unter Verwendung einer abgewandelten Hassler-Zelle, in welche die Probe eingeführt ist, die mit einer nachgiebigen Membran umgeben ist, auf deren Außenfläche Vakuum oder Druck angesetzt werden kann, mit einem zylindrischen Behälter zur Aufnahme der Flüssigkeit, deren Wirkung zu untersuchen ist, wobei der Behälter durch einen abnehmbaren Deckel verschlossen ist, der eine Rührvorrichtung für die Flüssigkeit trägt.

Bekanntlich sind die schädigenden Einflüsse beim Bohren oder Wiederherstellen von Ölbohrungen durch Versetzen der Erdschichten abhängig von der Einwirkung des Filtrates der beim Bohren angewandten Schlämme oder von der Einwirkung der Schlämme selbst auf die Erdschichten. Es ist deshalb eine möglichst genaue Kenntnis des Filtrationsvorganges der Bohrflüssigkeiten und der Faktoren unerläßlich, welche ihn beherrschen. Im allgemeinen Fall ist unglücklicherweise das Phänomen derart komplex, daß eine zufriedenstellende theoretische Untersuchung unmöglich wird. Man muß hierbei berücksichtigen, daß die Filtration des Schlammes während der Bohrung eines Bohrloches sich aus einer statischen Filtration während des Ruhens der Flüssigkeit im Bohrloch, einer dynamischen Filtration während des Zirkulierens und teilweisen Erodierens des an den Wandungen abgesetzten Kuchens und schließlich aus einer Filtration unterhalb des Bohrwerkzeuges zusammensetzt, d. h. dort, wo die Wirkung des Bohrwerkzeuges und die Zirkulation des Schlammes die Ausbildung eines Kuchens unmöglich machen.

Die größtenteils normierten klassischen Prüfmethoden sind auf die Bestimmung der Dichte, der Viskosität, der Filtration und der chemischen Merkmale der Schlämme gerichtet und geben deshalb nur unvollständig Auskunft über die mit der Wechselwirkung zwischen Flüssigkeit und Erdschichten in Verbindung stehenden Erscheinungen.

Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen zur Untersuchung der Filtration von Schlämmen durch die durchlässigen natürlichen Schichten vorgeschlagen und angewendet worden, wobei die Bedingungen der Wirklichkeit entsprechen. Eine bekannte Vorrichtung gestattet die Untersuchung der Radial-Filtration unter statischen oder dynamischen Verhältnissen mit der Feststellung der Differenzdrücke durch die Probe (die durch einen Hohlzylinder aus Sand besteht, der durch Kunstharze verfestigt ist, oder aus einem Hohlzylinder aus gefrittetem Messing) sowie der Zirkulationsgeschwindigkeit und der Temperatur.

Eine andere bekannte Vorrichtung erlaubt die Untersuchung des Zusetzvorganges von zylindrischen Erdproben, die mit einer ihrer ebenen Stirnflächen der Einwirkung des Schlammes ausgesetzt wird; sie ahmt die Bedingungen von Druck, Temperatur, statischer oder dynamischer Filtration durch Einwirkung des üblichen Schlammes auf die wirkliche Erdprobe nach, ferner die Bedingungen des Abkratzens der Wandungen durch mechanische »Scrapers« oder Vorrichtungen der gleichen Art u. dgl.

Eine weitere bekannte Vorrichtung besteht aus einem Bohrlochmodell, welches die Untersuchung der Filtration unter statischen oder dynamischen Verhältnissen erlaubt und hierbei die Bohrvorgänge oder die Vorgänge bei der Wiederherstellung eines Bohrloches nachahmt; die hydraulischen und mechanischen Bedingungen sind hierbei beachtet; bei der Montage werden ein echter Derrick und wirkliche Werkzeuge verwendet. Die Bodenschicht wird durch einen Zylinder aus Sandstein oder Steinzeug oder

ίο Zement gebildet, der eine Länge von 3 m und einen Durchmesser von 50 cm aufweist.

Eine weitere bekannte Vorrichtung besteht aus einem verkleinerten Bohrlochmodell. Hierbei kann man den Schlammdurchsatz, den Differenzdruck durch die Probe, den auf das Werkzeug ausgeübten Druck und die Drehgeschwindigkeit dieses Werkzeuges abwandeln. Die Montage ermöglicht es, die Vortriebsgeschwindigkeit, den Ausgangsdruck, die Zirkulationsgeschwindigkeit und die Temperatur der Flüssigkeit sowie den Filtratanfall zu messen. Die Proben der natürlichen Erdschichten haben Zylinderform mit 5 cm Durchmesser und 10 cm Länge.

Schließlich ist eine Vorrichtung bekannt, die ebenfalls ein verkleinertes Bohrlochmodell darstellt, mit dem es möglich ist, die eigentlichen Bohrvorgänge oder das einfache Abkratzen an kleinen Erdproben von ungefähr 5 cm Länge durchzuführen.

Weiterhin ist (z. B. durch die schweizerische Patentschrift 236 045 und die USA.-Patentschrift 2 705 418) die sogenannte Hassler-Zelle bekannt. Bei dieser wird eine zylindrische Probe, deren Durchlässigkeit gemessen werden soll, in einer undurchlässigen Membran angeordnet, die fest an der Wand einer Bohrung anliegt, welche an der Stelle dieser Membran eine Ringerweiterung aufweist, die ihrerseits mit einer Druckquelle verbunden ist, so daß man die Membran dicht gegen die Probe andrücken und so jeglichen Verlust derjenigen Flüssigkeit verhindern kann, die unter Druck durch die zu untersuchende Probe hindurchgetrieben wird.

Darüber hinaus gestatten einige bekannte Vorrichtungen die Ermittlung oder Bewertung der Schädigung (d. h. des Durchlässigkeitsabfalles) des Gesteins.

Obgleich diese Vorrichtungen im allgemeinen sehr vervollkommnet sind, weisen sie doch größtenteils den Nachteil eines großen Aufwandes, eines hohen Raumbedarfs, einer empfindlichen und langwierigen Bedienung und eines hohen Anschaffungspreises auf, so daß auf Grund dieser Nachteile sich nur für wichtige Fälle und für die Verwendung in Forschungslaboratorien eignen.

Die dynamische Filterpresse gemäß der Erfindung erlaubt die experimentelle Untersuchung der Filtration an einer natürlichen Erdprobe für alle Arten von Flüssigkeiten, von Bohrungen oder Bohrungsverbesserungen, wobei die Temperaturbedingungen, die Bedingungen der Druckunterschiede, die Art der statischen oder dynamischen Filtration, d. h. mit oder ohne — vollständige oder teilweise — Zerstörung des sich an der Oberfläche der Erdproben bildenden Kuchens berücksichtigt sind.

Die Vorrichtung erlaubt einesteils Vergleichsuntersuchungen verschiedener Schlammtypen (bezüg- lieh ihres Filtrates, ihrer Stabilität usw.) und andererseits die bezifferte Vergleichsuntersuchung der Wirkung dieser Flüssigkeiten hinsichtlich ihrer schädlichen Wirkungen (Schädigungen) auf eine bestimmte

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Erdformation und unter den gegebenen FiltratiOns- Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibedingungen. bung eines der Erläuterung und nicht etwa der AbGegenüber den bekannten Vorrichtungen ist die- grenzung des Erfindungsgedankens dienenden Aüsjenige nach der Erfindung durch ihre Einfachheit der führungsbeispiels, wobei auf die Zeichnungen Bezug Konstruktion und der Wirkungsweise, ihren geringen 5 genommen wird. In den Zeichnungen zeigt
Aufwand, ihre niedrigen Anschaflungskosten und F i g. 1 zum Teil im Schnitt und zum Teil in Anihre leichte und schnelle Bedienung gekennzeichnet. sieht die aus dem Schlammbehälter, der Hassler-Zelle Sie kann aus diesem Grunde leicht in »fliegenden« und dem Heizmantel sowie der Rührvorrichtung geLaboratorien verwendet werden, die in unmittelbarer bildete Gesamtanordnung und

Nähe der anzubohrenden oder zu verbessernden Erd- io F i g. 2 eine Gesamtdarstellung der Anlage, bei

schichten aufgestellt sind. welcher die hydraulischen und pneumatischen Lei-

Eine dynamische Filterpresse zur Bestimmung der tungen schematisch und ohne Maßstab gegenüber

Filtrationsmerkmale einer zylindrischen Probe aus der Darstellung der eigentlichen Filterpresse wieder-

einem Werkstoff, z. B. Erdformationen, welche der gegeben sind.

Wirkung einer Flüssigkeit, z. B. eines Bohrschlammes, 15 Gemäß F i g. 1 besteht die eigentliche dynamische unterworfen ist, unter statischen oder dynamischen Filterpresse aus einem zylindrischen Behälter 1, vorVerhältnissen, unter Verwendung einer abgewandelten zugsweise aus Metall, dessen Boden 2 in seiner Mitte Hassler-Zelle, in welche die Probe eingeführt ist, die eine Öffnung 3 aufweist. Der obere Teil der Öffnung mit einer nachgiebigen Membran umgeben ist, auf hat einen kleineren Durchmesser, um einen ringförderen Außenfläche Vakuum oder Druck angesetzt 20 migen Bund 4 zu bilden. Ein hohlzylindrischer AnWerden kann, mit einem zylindrischen Behälter zur satz 5 am Boden 2 hat einen Innendurchmesser, der Aufnahme der Flüssigkeit, deren Wirkung zu unter- dem großen Durchmesser der Bohrung 3 entspricht, suchen ist, wobei der Behälter durch einen abnehm- Ein Deckel 6 kann über einen nach unten abstehenbaren Deckel verschlossen ist, der eine Rührvorrich- den Rand 7 mit einem Gewindering 8 verschraubt tung für die Flüssigkeit trägt, ist gemäß der Erfin- 25 werden, der am oberen Rande des Behälters 1 vordung dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter in gesehen ist. In den Ansatz 5 kann das obere Ende seinem Boden eine kreisförmige, mittige Öffnung einer abgewandelten Hassler-Zelle 9 eingeschraubt aufweist, in welche die HaSsler-Zelle derart einge- werden. Diese ist innen mit einer zylindrischen Wanführt ist, daß die in an sich bekannter Weise von dung 10 versehen, die seitlich einen Anschluß 11 hat, einer Hülse getragene Probe mit der Öffnung bündig 30 durch welchen Vakuum oder Druck aufgebracht steht und eine Heizvorrichtung für den Behälter und werden kann. Eine Zylindermembran 12, die vordie Zelle vorgesehen ist. " zugsweise aus einem Spezialgummi besteht, ist in die

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zelle eingesetzt und umfaßt mit ihren umgeschlage-Erfindung ist der Deckel im übrigen mit Verbin- nen Rändern 13 und 14 die Zellenwandung an ihren dungsstücken für den Anschluß einer Zulauf leitung 35 Enden, so daß die Membran in ihrer Normallage für inertes Druckgas, zum Einführen eines Thermo- gespannt ist. Die umgeschlagenen Ränder werden meters und zum Anschluß eines Entlüftungsventils gegenüber dem Bund 4 des Bodens 2 des Behälters 1 ausgestattet. Es empfiehlt sich, die Rührvorrichtung vorzugsweise unter Zwischenfügung einer flachen mit verschiedenen Drehgeschwindigkeiten um eine Dichtung 15 bzw. gegen eine Ringmutter 16 verWelle zu bewegen, die ihrerseits höhenverstellbar im 4° spannt, welche den unteren Teil der Zelle abschließt, Behälter ist und mehrere Schaufeln trägt. Des weite- dabei aber eine Axialbohrung 17 für die Aufnahme ren kann man vorzugsweise am unteren Ende der einer Hülse 18 frei läßt, welche die zu untersuchende Achse eine Schneide vorsehen, welche einen sich an Erdprobe 19 abstützt. Die Hülse 18 hat ebenfalls der Oberfläche der Probe möglicherweise bildenden eine Bohrung 18 a für den Durchtritt des Filtrates. Kuchen zumindest teilweise zerstört. 45 Die Schlammrührvorrichtung besteht aus einer

Gemäß einer weiterhin bevorzugten Aüsführungs- senkrechten Welle 20, an die Schaufeln 21 und eine

form sind Heizmittel in Form eines abnehmbaren Schneide 22 an ihrem unteren Ende angesetzt sind.

Heizmantels vorgesehen, der in bekannter Weise mit Sie dreht sich in Kugellagern 23, 24, die in einer

einer Heizeinrichtung und einem Regelthermostat höheneinstellbaren Vorrichtung 25 aufgenommen

versehen ist. 50 sind, welche mehr oder weniger in einem mit Ge-

Schließlich kann die Abdichtung der verschiedenen winde versehenen, zentrischen Ansatz 26 des

Teile der Filterpresse in vorteilhafter Weise durch Deckels 6 angeordnet sind; Um diese Bewegung zu

Ringdichtungen erzielt werden. erleichtern, sind vorzugsweise zwei zylindrische und

Der Behälter besteht aus einem vorzugsweise einander gegenüberliegende Bohrungen 27 in einem

metallischen Werkstoff, welcher der Korrosionswir- 55 Ring 28 vorgesehen, der mit der Höheneinstellvor-

kung der Schlämme oder der Sole oder Salzlösung richtung 25 verschweißt ist, wobei man in die Bohrun-

oder der angewendeten sauren oder basischen gen Bedienungshebel oder -arme einführen kann. Um

Lösungen widersteht. die Herstellung der Höheneinstellvorrichtung 25 zu

Die Membran ist vorzugsweise aus einem Spezial- vereinfachen, wird diese zweckmäßig aus drei Teilen kautschuk hergestellt, der gegenüber Kohlenwasser- 60 25 a, 25 b und 25 c hergestellt, die durch Schrauben stoffen, gegenüber der Salzlösung sowie gegenüber 29 miteinander vereinigt sind. Ringdichtungen 30, 31 sauren oder basischen Lösungen widerstandsfähig ist sorgen für die Abdichtung der Vorrichtung 25 und und im allgemeinen gegenüber den chemischen Be- der Welle 20 sowie des Deckels 6. Eine weitere Ringstandteilen der Erdproben unempfindlich ist, mit dichtung 32 dichtet zwischen dem oberen Rand des denen sie in Berührung kommt, wobei die Tempera- 65 Behälters 1 und dem Deckel 6 ab.
türen zu berücksichtigen sind, die am Grunde eines Die Welle 20 der Rührvorrichtung wird zur Verölbohrloches herrschen, einfachung ihrer Herstellung aus zwei Teilen 20 a

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der und 20 b hergestellt, die untereinander durch Ge-

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winde verbunden sind, wie dies Fig. 1 zeigt. Der Hassler-Zelle über eine Leitung 54, 55, ein Ventil 56 untere Teil 20 a trägt die Schaufeln 21 und die und einen Druckanzeiger 57 mit einer nicht darge-Schneide 22, und der obere Teil 20 b dreht sich in stellten Vakuumpumpe 58 und über eine Leitung 54, den Lagern 23, 24 und endet an seinem oberen Ende 59 und ein Ventil 60 mit einem Flüssigkeitsbehälter in einem Zapfen 20 c, der zur Aufnahme eines 5 61, z. B. für Wasser, verbunden. Ein Druckregler 62 Schnurlaufes 33 dient. Dieser ist über eine Schraube ist in die Leitung 42 vor die Druckflasche 41 gesetzt. 34 mit dem Zapfen 20 c vereint und abnehmbar. Ein Diese wird vorzugsweise von einer Stickstoff-Druck-Keilriemen 35 verbindet den Schnurlauf 33 mit einem flasche gebildet, die nicht dargestellt ist. Eine Leitung Antriebsmotor 36 (F i g. 2) über wahlweise eine von 63 verbindet die Leitung 42 über einen Druckregler mehreren im Durchmesser unterschiedlichen An- io 64 mit dem Behälter 61, Eine weitere Leitung 65 triebsscheiben 37 (z.B. sind in Fig. 2 drei dieser und ein Ventil 66 bilden eine Umleitung zwischen Scheiben vorgesehen), so daß man die Welle bei dem Druckregler 64 und der Leitung 59.
gleichbleibender Drehzahl des Motors 36 mit ver- Schließlich ist ein Meßglas 67 unter der Hülse 18 schiedenen Drehzahlen antreiben kann. zur Aufnahme des Filtrats angeordnet.

Der Deckel 6 weist mehrere Öffnungen und Ver- 15 Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Die bindungsstücke auf. Ein Verbindungsstück 38 dient Probe der zu untersuchenden Erdschicht wird zuzur Aufnahme eines nicht dargestellten Entlüftungs- nächst ausgeschnitten, gewaschen, getrocknet und mit ventils, ein zweites Verbindungsstück 39 ist für die Lagerwasser (das Wasser, das den von der Erdöl-Aufnahme einer Temperaturmeßvorrichtung für die masse eingenommenen Raum einnahm) gesättigt Filterpresse vorgesehen. Ein drittes Verbindungsstück 20 sowie in die Vorrichtung eingebracht. Zu diesem 40 schließt den Behälter 1 über eine Rohrleitung 42 Zweck wird Vakuum an die Außenfläche der Meman eine Druckflasche 41 mit einem inerten Gas an, bran 12 mittels der Pumpe 58 über die Leitungen 55 wie in F i g. 2 schematisch wiedergegeben ist. und 54 sowie den Anschluß 11 angelegt, wobei das

Um den zu untersuchenden Schlamm auf die ge- Ventil 56 geöffnet ist. Der Druckanzeiger 57 zeigt wünschte Temperatur zu bringen, die in dem zu 25 den herrschenden Unterdruck an. Nunmehr führt bohrenden oder wiederherzustellenden Bohrloch man die Erdprobe 19 derart ein, daß die obere Stirnherrscht, ist ein Heizmantel 43 vorgesehen. Dieser fläche an der Höhe der Mittelbohrung von kleinerem Heizmantel wird von einem im wesentlichen zylin- Durchmesser in der Bohrung 3 des Bodens des Bedrischen Behälter gebildet, der an seiner unteren hälter liegt. Man unterbricht. dann das Vakuum Seite durch einen mit ihm verschweißten Boden 44 30 durch Schließen des Ventils 56 und setzt die Memausgestattet ist, welcher seinerseits eine mittige bran 12 unter den Außendruck von Gas oder Wasser. Öffnung 45 für den Durchtritt der Hassler-Zelle 9 Zu diesem Zweck öffnet man für den Fall des unter Zwischenfügung einer Ringdichtung 46 auf- Wasserdruckes das Ventil 60 und übt damit auf den weist. An seinem oberen Rande ist der Behälter Behälter 61 den gewünschten Druck aus, indem man durch einen mit ihm verschweißten Ringdeckel 47 35 Stickstoff aus der Druckflasche 41 durch die Leitunverschlossen, der eine große mittlere Öffnung 48 für gen 42 und 63 über den Druckregler 64 gibt. Das den Durchtritt des Deckels 6 aufweist, wobei eine Wasser im Behälter 61 gelangt damit über die Lei-Ringdichtung 49 für die Abdichtung sorgt. An den tungen 59 und 54 zum Anschluß 11. Wünscht man Heizmantel 43 sind zwei einander gegenüberliegende Gasdruck, so schließt man das Ventil 60 und öffnet seitliche Ansätze 50 angeschweißt, in die Haken 51 40 das Ventil 66. Der Stickstoff aus der Druckflasche 41 eingreifen, die an zwei mit dem Deckel 6 verschraubte gelangt dann über die Leitungen 42, 63, 65, 59 und und einander gegenüberliegende Spannarme 52 an- 54 zum offenen Ventil 66, wobei der Druck durch geschweißt sind. Vorzugsweise sind die Haken so an- den Druckregler 64 eingestellt wird. Wünscht man geordnet, daß sie beim Eingreifen in die Ansätze 50 lediglich einen üblichen Luftdruck oder den Druck im Sinne der Schließbewegung des Deckels 6 gegen- 45 eines anderen Gases als des in der Druckflasche. 41 über dem Gewindering 8 des Behälters 1 betätigt enthaltenen inerten Gases, so kann man die Leitung werden müssen. Man kann auf diese Weise nach 63 mit dieser Quelle anstatt mit der Druckflasche 41 Verschrauben des Deckels gegenüber dem Behälter verbinden.

über die Arme 52 diesen von oben nach unten zu- Bevor man die Erdprobe 19 der Wirkung des sammen mit der Hassler-Zelle 9 in den Mantel 43 5° Schlammes aussetzt, muß sie »vorbereitet« werden, geben und die Gesamtanordnung verriegeln. Der Diese Vorbereitung geschieht durch ein Durchspülen Mantel 43 weist zumindest einen Anschluß, 53 zum mit öl unter einem geeigneten Differenzdruck, und Einfüllen einer Heizflüssigkeit auf. Diese kann ent- man mißt dann die Durchlässigkeit bei dem gleichen weder z. B. durch Thermo-Siphon-Wirkung unter Öl. Der zu untersuchende Schlamm wird danach in dem Einfluß einer außen angeordneten Heizvorrich- 55 den Behälter 1 gegeben und die Rührvorrichtung 20 tung zirkulieren oder durch jedes geeignete Mittel, bis 22 in der gewünschten Höhe eingesetzt. Man z. B. durch nicht dargestellte elektrische Tauchwider- schraubt nun den Deckel 6 auf und führt diese Anstände, aufgeheizt und mit einer außerhalb angeord- Ordnung in den Heizmantel ein. Man bringt dann die neten Heizquelle versehen oder auch durch Ring- Gesamtanordnung auf die gewünschte Temperatur, brenner beheizt werden, die unterhalb des Bodens 60 indem man z. B. Wasser in den Heizmantel 43 über 44 des Mantels 43 angeordnet und ebenfalls nicht den Anschluß 53 einführt und dieses Wasser über dargestellt sind. Ein gleichfalls nicht dargestellter Tauchwiderstände aufheizt. Sobald die gewünschte Thermostat kann vorzugsweise für die Aufrechterhai- Temperatur erreicht ist, erzeugt man im Behälter 1 tung einer gleichmäßigen Temperatur im Mantel 43 den gewünschten Druck über die Druckflasche 41, sorgen. 65 indem man den Druckregler 62 öffnet. Danach setzt

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht man die Rührvorrichtung in Tätigkeit. Nunmehr

weiterhin aus hydraulischen und pneumatischen An- beginnt der Versuch. Während seiner gesamten

Schlüssen. Gemäß F i g. 2 ist der Anschluß 11 der Dauer, die sich nach der Art der gewünschten Unter-

suchung richtet, verzeichnet der Bedienungsman das aus der Probe austretende und in dem Meßglas 67 aufgefangene Flüssigkeitsvolumen in Abhängigkeit von der Zeit.

Während der Untersuchung kann man die Filtrationsart ändern. Zu diesem Zweck kann man z. B. die Rührvorrichtung stillsetzen oder anheben; umgekehrt kann man sie in Betrieb setzen, wenn sie vorher stillstand, oder sie so weit absenken, daß die Schneide 22 den gebildeten Kuchen zerstört. Nachdem die Filtration beendet ist, wird die Probe 19 unter den gleichen Bedingungen,mit Öl gespült, wie zu Beginn, bis der Durchlaß konstant ist. Der Vergleich des Durchlaßwertes, der nunmehr gemessen wird, mit demjenigen, der zu Beginn gemessen wurde, erlaubt die Bestimmung der Verstopfung, die durch den Schlamm herbeigeführt ist.

Die Tiefe der Schädigung kann ebenso angenähert bestimmt werden, indem man die Probe in übereinanderliegende Querscheiben unterteilt, an denen man gegebenenfalls den Durchlässigkeitsabfall feststellt.

Die dynamische Filterpresse gemäß der Erfindung eignet sich auf Grund ihrer Konstruktion im übrigen besonders für die folgenden Vorgänge:

Messung der Durchlässigkeit gegenüber Öl von Erdproben (das Öl wird dann in den Behälter gegeben); Untersuchung der Wirksamkeit von chemischen Behandlungen zum Aufheben der Verstopfung oder des Versatzes (z. B. Ansäuern) oder der Wirksamkeit von verstopfenden und versetzenden Substanzen.

Wie vorstehend ausgeführt, muß der Behälter 1 der Korrosionswirkung der Schlämme oder der verwandten Flüssigkeiten und darüber hinaus den Drücken widerstehen können, welche mehrere Zehner Bar erreichen können (z. B. 60 oder 80 Bar).

Es versteht sich, daß die beschriebene und dargestellte Ausführungsform lediglich als Beispiel dient und im Rahmen des Erfindungsgedankens zahlreiche Abwandlungen erfahren kann.

So kann man insbesondere den Behälter mit einer Entleerungsöffnung versehen, die an geeigneter Stelle im Boden 2 vorgesehen ist, und im Deckel 6 einen zusätzlichen Anschluß für das Füllen des Behälters mit verschiedener Flüssigkeit oder zum Spülen vorsehen, ohne daß es nötig wäre, den Deckel 6 abzuschrauben und den Heizmantels 43 zu entfernen. Man kann auch lediglich die Probe 19 und die Hülse 18 entfernen, ohne die Vorrichtung auseinanderzunehmen, um das Entleeren und das Spülen vorzunehmen. Man kann weiterhin die Rührvorrichtung 20 bis 22 und die Höheneinstellvorrichtung 25 abwandeln und die Antriebsvorrichtung (z. B. über einen Motor mit verschiedenen Drehzahlen, der auf der Welle 20 verkeilt ist und mit ihr über ein Zahnradgetriebe verbunden ist) durch ein anderes ersetzen. Schließlich kann das gesamte hydropneumatische System durch eine gleichartige Anordnung ersetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Dynamische Filterpresse unter Verwendung eines inerten Druckgases zur Bestimmung der Filtrationsmerkmale einer zylindrischen Probe aus einem Werkstoff, z. B. Erdformationen, welche der Wirkung einer Flüssigkeit, z. B. eines Bohrschlammes, unterworfen ist, unter statischen oder dynamischen Verhältnissen, unter Verwendung einer abgewandelten Hassler-Zelle, in welche die Probe eingeführt ist, die mit einer nachgiebigen Membran umgeben ist, auf deren Außenfläche Vakuum oder Druck angesetzt werden kann, mit einem zylindrischen Behälter zur Aufnahme der Flüssigkeit, deren Wirkung zu untersuchen ist, wobei der Behälter durch einen abnehmbaren Deckel verschlossen ist, der eine Rührvorrichtung für die Flüssigkeit trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) in seinem Boden eine kreisförmige, mittige Öffnung (3) aufweist, in welche die Hassler-Zelle (9) derart eingeführt ist, daß die in an sich bekannter Weise von einer Hülse (18) getragene Probe mit der Öffnung bündig steht und eine Heizvorrichtung (43) für den Behälter (1) und die Zelle (9) vorgesehen ist.

2. Filterpresse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere Verbindungsstücke (38 bis 40) im Deckel (6) des Behälters (1) zum Anschluß an Leitungen für die Zufuhr von inertem Druckgas, zum Einführen eines Thermometers und zum Anschluß eines Entlüftungsventils.

3. Filterpresse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Antriebsvorrichtung (33 bis 37) zum Antreiben der Rührvorrichtung (20 bis 22) mit verschiedenen Geschwindigkeiten sowie durch eine Höheneinstellvorrichtung (25) für die mit mehreren Schaufeln (21, 22) besetzte, Welle (20) der Rührvorrichtung.

4. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine am unteren Ende der Rührwelle (20) angeordnete Schneide (22) zum zumindest teilweisen Zerstören eines sich an der Probenstirnfläche bildenden Kuchens.

5. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen abnehmbaren Heizmantel (43) mit einer bekannten Heizvorrichtung und einem thermostatischen Regler.

6. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Ringdichtungen (30 bis 32, 46, 49) zwischen den einzelnen Teilen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 109 523/191