EA028748B1 - Устройство для исследования свойств оседания бурового раствора - Google Patents

Abstract

Раскрыты способ и устройство для автоматического анализа осаждения шламов при высоком давлении и высокой температуре. Способ содержит нагнетание образца бурового раствора в аналитическую ячейку. Образец бурового раствора может быть подвергнут воздействию заданного давления и заданной температуры в течение заданного периода времени. Аналитическая ячейка также может быть ориентирована под невертикальным углом. Образец бурового раствора может быть выведен из аналитической ячейки, а плотность образца бурового раствора автоматически измерена относительно вытесненного объема текучей среды образца бурового раствора.

Description

Настоящее изобретение, в целом, относится к моделированию внутрискважинных пластовых условий, а в частности, настоящее изобретение относится к способу и устройству для автоматического анализа осаждения шламов при высоком давлении и высокой температуре.

При осуществлении операций подземного бурения для обеспечения гидростатического давления с целью предотвращения проникновения пластовых флюидов в ствол скважины, поддерживания бурового долота холодным и чистым во время бурения, выведения буровых отходов и поддерживания буровых отходов во взвешенном состоянии во время остановки бурения, а также во время введения/выведения из ствола скважины бурового снаряда обычно используют буровой раствор. В буровом растворе мелкие твердые частицы могут смешиваться с жидким компонентом, образуя шлам. Шлам затем может быть введен внутрь скважины, что является частью процесса бурения. Эффективность шлама, однако, может зависеть от свойства статического оседания бурового раствора, описывающего тенденцию отделения мелких твердых частиц, таких как барит, карбонат кальция и т.д., от жидкого компонента и их осаждения. Статическое оседание может приводить к различиям в плотности шлама по высоте ствола скважины, когда шлам с меньшей плотностью находится наверху, а с большей плотностью - на дне.

Испытания для определения свойств статического оседания бурового раствора обычно осуществляют вручную, они позволяют получать ограниченные профили распределения плотностей. Например, в нынешних системах могут использовать шприц для ручного забора образца (образцов) из определенной области (областей) аналитической емкости, что ограничивает измерение плотности до конкретных областей, из которых отбирают образец/образцы. В других аналитических системах используют чашку, расположенную на дне аналитической емкости, для сбора осевшей твердой фракции, которую затем взвешивают, чтобы получить значение плотности, однако такой способ не позволяет измерить плотность в конкретных областях бурового раствора. Более того, структурные компоненты существующих аналитических устройств ограничивают давления, которые могут быть приложены к буровому раствору, что, в свою очередь, ограничивает типы подлежащих моделированию подземных пластов. Следовательно, существует необходимость в автоматизированном и понятном способе исследования статического оседания бурового раствора при различных моделируемых условиях.

Чертежи

Некоторые конкретные примеры вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть поняты на основе нижеследующего раскрытия и прилагаемых графических материалов.

На фиг. 1а-Ь проиллюстрирован пример аналитической ячейки, включающей в себя аспекты настоящего изобретения.

На фиг. 2а-с проиллюстрировано устройство и способ автоматического исследования свойств оседания буровых растворов согласно аспектам настоящего изобретения.

На фиг. 3 проиллюстрирован пример автоматизированной системы контроля согласно аспектам настоящего изобретения.

На фиг. 4 проиллюстрирован пример аналитической ячейки, включающей в себя аспекты настоящего изобретения.

Несмотря на то, что варианты осуществления настоящего изобретения проиллюстрированы и раскрыты, а также определены путем ссылки на приведенные в качестве примера варианты осуществления настоящего изобретения, это не накладывает ограничений на раскрытие изобретения и не подразумевает таких ограничений. Раскрытая сущность изобретения может иметь модификации, альтернативные варианты и эквиваленты по форме и функциональности, что будет очевидно специалисту в данной области техники.

Проиллюстрированные и раскрытые варианты осуществления настоящего изобретения приведены исключительно в качестве примеров и не исчерпывают объема настоящего изобретения.

Подробное раскрытие изобретения

Настоящее изобретение, в целом, относится к моделированию внутрискважинных пластовых условий, а в частности к способу и устройству для автоматического анализа осаждения шламов при высоком давлении и высокой температуре.

В настоящем разделе подробно будут раскрыты иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения. Для ясности изложения не все отличительные признаки фактической реализации могут быть раскрыты в настоящем раскрытии. Понятно, что в развитии любой такой фактической реализации для достижения определенных прикладных целей, различных в разных вариантах осуществления, должны быть выполнены определенные решения. Более того, понятно, что такие попытки могут быть сложным и времязатратным процессом, тем не менее, эти процедуры являются стандартными для специалиста в данной области техники.

Для лучшего понимания настоящего изобретения приведены нижеследующие примеры конкретных вариантов осуществления. Их не следует понимать как ограничивающие или определяющие объем на- 1 028748 стоящего изобретения. Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть применены к горизонтальным, вертикальным, наклонным или другим нелинейным стволам скважин в любом типе подземного пласта. Варианты осуществления могут быть применимы для нагнетательных скважин, а также для продукционных скважин, включая углеводородные скважины.

Настоящее изобретение раскрывает систему и устройство для автоматического исследования свойств оседания буровых растворов. Устройство, например, может содержать аналитическую ячейку с первым насосом и вторым насосом, сообщающимися по текучей среде с аналитической ячейкой. Первый насос может автоматически вводить образец бурового раствора в аналитическую ячейку, а второй насос может автоматически сообщать заданное давление образцу бурового раствора внутри аналитической ячейки. Измерительный преобразователь плотности также может сообщаться по текучей среде с аналитической ячейкой и может работать, автоматически измеряя плотность образца бурового раствора по отношению к объему текучей среды образца бурового раствора, что обеспечивает полный или почти полный профиль распределения плотностей бурового раствора сверху донизу.

На фиг. 1а-Ь проиллюстрирована примерная аналитическая ячейка 100 согласно аспектам настоящего изобретения. Аналитическая ячейка 100 может содержать в общем цилиндрическую, трубчатую конструкцию, содержащую первый трубчатый участок 102, второй трубчатый участок 104 и тройник 106. Тройник 106 может быть расположен между первым трубчатым участком 102 и вторым трубчатым участком 104. Первый трубчатый участок 102, второй трубчатый участок 104 и тройник 106 могут определять единую аналитическую камеру 122с, в целом, одинаковым внутренним диаметром. В некоторых вариантах осуществления первый трубчатый участок 102 и второй трубчатый участок 104 могут содержать стандартный трубопровод высокого давления с наружным диаметром 1 дюйм, способный выдержать 20000 фунтов на квадратный дюйм (ρδί) или больше. Аналитическая камера 122 внутри аналитической ячейки 100 может иметь, например, внутренний диаметр 0,562 дюйма и длину 19 дюймов. Несмотря на то, что аналитическая ячейка 100 и ее проиллюстрированные компоненты показаны цилиндрическими с результирующими диаметрами, также возможны другие формы и размеры, что будет понятно специалисту в данной области.

Первый трубчатый участок 102 и второй трубчатый участок 104 могут быть выполнены как одно целое с тройником 106 или соединены с ним посредством фитингов 118 и 120 высокого давления. Аналогично первому трубчатому участку 102 и второму трубчатому участку 104, фитинг 118 и 120 высокого давления может быть рассчитан на то, чтобы выдерживать до 20000 фунтов на квадратный дюйм. Каждый из первого трубчатого участка 102, второго трубчатого участка 104 и тройника 106 может иметь аналогичный внутренний диаметр или может быть модифицирован для выравнивания их внутренних диаметров. Например, тройник 106 может содержать рукав, уравнивающий внутренний диаметр тройника с внутренними диаметрами первого трубчатого участка 102 и второго трубчатого участка 104, так чтобы аналитическая камера 122 имела, в целом, единый диаметр.

Аналитическая ячейка 100 также может содержать отделитель, изоляционный поршень 124, внутри аналитической камеры 122. Изоляционный поршень 124 может иметь наружный диаметр, аналогичный диаметру внутренней камеры 122, и может перемещаться внутри аналитической камеры 122 в направлении снизу вверх аналитической ячейки. Как видно, изоляционный поршень 124 может содержать уплотнения 126 и 128, отделяющие область аналитической ячейки 100 под изоляционным поршнем 124 от области над изоляционным поршнем 124. В определенных вариантах осуществления уплотнения 126 и 128 могут содержать уплотнительные кольца, установленные в канавках на изоляционном поршне 124, и могут контактировать со стенкой аналитической ячейки 102, определяющей аналитическую камеру 122, при ее перемещении в аналитической камере 122. Уплотнения 126 и 128 могут находиться на изолирующем поршне 124 на заданном расстоянии друг от друга, при этом пока изоляционный поршень 124 перемещается через тройник 106, одно уплотнение остается в контакте со стенкой аналитической камеры 122, а другое уплотнение является проходным портом 112, что будет раскрыто ниже.

Аналитическая ячейка 100 может содержать несколько отверстий, обеспечивающих несколько каналов сообщения по текучей среде с аналитической камерой 122. В некоторых вариантах осуществления первый трубчатый участок 102 может определять первое отверстие 108 наверху аналитической ячейки 100, второй трубчатый участок 104 может определять второе отверстие 110 на дне аналитической ячейки 100, а тройник может определять третье отверстие 112, боковой порт между первым отверстием 108 и вторым отверстием 110. Каждое из отверстий может обеспечивать сообщение по текучей среде с внутренней камерой 122. При эксплуатации аналитическая ячейка 100 может быть объединена с другими элементами и сообщаться с ними по текучей среде через первое отверстие 108, второе отверстие 110 и боковой порт 112 через управляющие клапаны 114, 136 и 116 соответственно. Каждый управляющий клапан можно регулировать в автоматическом режиме как часть автоматизированной управляющей системы, что будет раскрыто ниже.

В некоторых вариантах осуществления, например, показанных на фиг. 1а и 1Ь, верх и низ аналитической ячейки 100 могут быть соединены с соответствующими соединителями высокого давления. Например, верх аналитической ячейки может быть соединен с соединителем 150 посредством фитинга 152 высокого давления, а низ аналитической ячейки 100 может быть соединен с соединителем 160 посредст- 2 028748 вом фитинг 162 высокого давления. Фитинг 152 и 162 высокого давления может быть рассчитан на работу при тех же давлениях, что и фитинги 118 и 120, раскрытые ранее.

На фиг. 1а проиллюстрирован пример конфигурации, в которой аналитическая ячейка 100 готова к выполнению анализа. В некоторых вариантах осуществления образец бурового раствора можно вводить в аналитическую камеру 122 через боковой порт 112 через открытый управляющий клапан 116, что обозначено стрелкой 132. Как можно видеть, образец бурового раствора может удерживаться в аналитической камере 122 на верхней стороне изоляционного поршня 124 около первого отверстия 108, отдельно от нижней части аналитической камеры 122 около второго отверстия 110. Когда образец бурового раствора входит в аналитическую камеру 122, воздух, находящийся внутри аналитической камеры, может вытесняться наружу из первого отверстия 108 через открытый управляющий клапан 114, что обозначено стрелкой 134. Как только участок аналитической камеры 112 над изоляционным поршнем 124 наполнят образцом бурового раствора и управляющий клапан 114 закроют для отделения образца бурового раствора, в аналитическую камеру 122 через второе отверстие 110 путем открытия контрольного клапана 136 дополнительно можно ввести нагнетательную текучую среду, что обозначено стрелкой 130. Примечательно, что нагнетательная текучая среда может быть отделена от образца бурового раствора посредством изолирующего поршня 124.

Когда из аналитической камеры 122 вытеснят воздух, управляющие клапаны 114 и 116 могут быть закрыты, происходит изолирование образца бурового раствора в верхней части аналитической камеры 122, как показано на фиг. 1Ь. Затем нагнетательную текучую среду можно вводить в нижнюю часть или удалять из нее через второе отверстие 110, сообщая давление образцу бурового раствора путем передачи давления изоляционному поршню 124. Давление может быть приложено к образцу бурового раствора в течение заданного периода времени, в течение которого управляющий клапан 114 может быть открыт. Когда управляющий клапан 114 открыт, через второе отверстие 110 в аналитическую камеру 122 может быть введена дополнительная нагнетательная текучая среда, инициирующая поднятие изоляционного поршня и выведение образца бурового раствора из верхнего отверстия 108. В аналитическую камеру 122 можно вводить дополнительную нагнетательную текучую среду до тех пор, пока изоляционный поршень 124 не вступит в контакт с верхней поверхностью аналитической ячейки 100. В этой точке давление внутри аналитической камеры может достигнуть пикового значения, запуская процесс удаления нагнетательной текучей среды из аналитической камеры 122.

На фиг. 2а-с показан пример аналитического устройства 200, содержащего аналитическую ячейку 202 согласно аспектам настоящего изобретения. Аналитическая ячейка 202 может располагаться внутри нагревающей рубашки 204. Нагревающая рубашка 204 может содержать единый элемент, по меньшей мере, частично окружающий аналитическую ячейку 202, или же она может быть сегментирована. Нагревающая рубашка 204 может передавать тепло образцу бурового раствора, расположенному внутри аналитической ячейки 202, моделируя подземные условия.

Аналитическая ячейка 202 может сообщаться по текучей среде с первым насосом 224 через отверстие, боковой порт 210. Боковой порт 210 может содержать отверстие в тройнике, что раскрыто выше по отношению к фиг. 1а и 1Ь. Дополнительно, отверстие может не быть расположено вдоль боковой стороны аналитической ячейки 202, однако может быть расположено в другом месте вдоль корпуса аналитической ячейки 202. Первый насос 224 может содержать насос низкого давления и может сообщаться по текучей среде с емкостью 222 для образца бурового раствора.

Аналитическая ячейка 202 также может сообщаться по текучей среде со вторым насосом 214 через отверстие 208 внизу аналитической ячейки 202. В некоторых вариантах осуществления, что будет раскрыто ниже, насос 214 может содержать насос высокого давления, такой как помповый насос, способный нагнетать текучую среду в аналитическую ячейку 202 и выводить текучую среду из нее. Второй насос 214 может сообщаться по текучей среде с емкостью 216 для нагнетательной текучей среды.

Аналитическая ячейка 202 также может сообщаться по текучей среде с автоматическим измерительным устройством 232 через отверстие 212 наверху аналитической ячейки 202. В некоторых вариантах осуществления автоматическое измерительное устройство может содержать измерительный преобразователь плотности, а именно, способный принять образец бурового раствора из аналитической ячейки 202 и определить плотность раствора по отношению к объему текучей среды, вытесненному в аналитической ячейке 202, что будет раскрыто ниже. Автоматическое измерительное устройство 232 может сообщаться по текучей среде с коллектором 234 образца, способным улавливать образец бурового раствора, когда он пройдет через автоматическое измерительное устройство 232. В других вариантах осуществления автоматическое измерительное устройство 232 может не входить в состав устройства. В этих вариантах осуществления, например, объемы текучей среды можно постепенно откачивать из аналитической ячейки 202. Плотность образца бурового раствора из аналитической ячейки 202 может быть определена по отношению к объему текучей среды, вытесненному в аналитической ячейке 202, путем определения массы образца бурового раствора для каждого следующего объема образца.

На фиг. 2а проиллюстрирован пример конфигурации устройства, в котором аналитическую ячейку 202 заполняют образцом бурового раствора и готовят для анализа. Как можно видеть, управляющий клапан 226 между первым насосом 224 и аналитической ячейкой 202 может быть открыт, позволяя нагне- 3 028748 тать образец бурового раствора из емкости 222 в аналитическую ячейку 202 в область над изоляционным поршнем 206. Управляющий клапан 218 между вторым насосом 214 и аналитической ячейкой 202 также может быть открыт, позволяя нагнетать нагнетательную текучую среду в аналитическую ячейку 202 в область под изоляционным поршнем. В некоторых вариантах осуществления для поддержания изоляционного поршня, по существу, неподвижным в аналитическую ячейку 202 можно ввести достаточное количество нагнетательной текучей среды, при этом первый насос 224 нагнетает в аналитическую ячейку 202 образец бурового раствора. В другом варианте осуществления управляющий клапан 218 может быть закрыт для обеспечения неподвижности изоляционного поршня. Объем под изоляционным поршнем 206 может быть предварительно заполнен нагнетательной текучей средой. Когда аналитическую ячейку 202 наполняют образцом бурового раствора, воздух внутри аналитической ячейки 202 выходит из нее через открытые управляющие клапаны 220 и 230. Во время заполнения управляющий клапан 228 может быть закрыт, чтобы изолировать автоматическое измерительное устройство 232.

Когда воздух выходит из аналитической ячейки 202, управляющие клапаны 220 и 226 могут быть закрыты, чтобы изолировать образец бурового раствора внутри аналитической ячейки 202, что можно видеть на фиг. 2Ь. Когда образец бурового раствора изолируют внутри аналитической ячейки 202, там могут быть созданы заданное давление и заданная температура. Например, нагревающая рубашка 204 может начать нагревать образец бурового раствора до заданной температуры, соответствующей моделируемым подземным условиям. Дополнительно может быть задействован второй насос 214 для сообщения давления образцу бурового раствора путем введения дополнительной нагнетательной текучей среды в аналитическую ячейку 202 под изоляционным поршнем 206. Как можно видеть, изоляционный поршень 206 можно поднимать вверх посредством нагнетательной текучей среды для создания целевого давления в образце бурового раствора. При увеличении температуры образец бурового раствора может расширяться, увеличивая давление внутри аналитической ячейки выше целевого значения. В определенных вариантах осуществления второй насос 214 может регулировать давление внутри аналитической ячейки 202 и удалять некоторое количество нагнетательной текучей среды из аналитической ячейки 202 для восстановления целевого давления в аналитической ячейке 202. Для создания условий, соответствующих подземным, в которых может быть использован аналогичный буровой раствор, могут быть выбраны заданная температура и заданное давление.

В некоторых вариантах осуществления аналитическая ячейка 202 также может быть ориентирована под заранее выбранным невертикальным углом, например -до 60°. Благодаря ориентированию аналитической ячейки 202 под невертикальным углом, устройство 200 может быть использовано для моделирования условий в невертикальном стволе скважины, что увеличивает возможности моделирования подземных условий, как части процесса измерения оседания. Аналитическая ячейка 202 может оставаться при заданной температуре, заранее установленном давлении и заданной ориентации в течение определенного периода времени, например, от 8 до 96 ч. Продолжительность анализа может быть выбрана соответственно статистическому значению времени, в течение которого буровой раствор может подвергаться воздействию этих параметров в реальных внутрискважинных условиях. По истечении заданного периода времени аналитическую ячейку 202 можно охладить, например, до 120°Р, что позволит подвергнуть аналитическую ячейку воздействию атмосферного давления.

На фиг. 2с проиллюстрирован пример измерительной конфигурации для устройства 200. Когда образец бурового раствора в аналитической ячейке 202 подвергают воздействию внутрискважинных давлений и температур, что является частью аналитического процесса, образец бурового раствора может быть удален из аналитической ячейки 202, а плотность образца бурового раствора может быть автоматически измерена по отношению к вытесненному объему текучей среды образца бурового раствора. Например, управляющий клапан 220 может быть открыт, что позволяет удалить образец бурового раствора из аналитической ячейки 202. Дополнительно, управляющий клапан 228 может быть открыт, а управляющий клапан 230 закрыт, чтобы ввести образец бурового раствора в автоматическое измерительное устройство 232.

Второй насос 214 может нагнетать нагнетательную текучую среду в аналитическую ячейку 202. Нагнетание нагнетательной текучей среды в аналитическую ячейку 202 будет поднимать изоляционный поршень 206 вверх, что приведет к вытеснению образца бурового раствора из аналитической ячейки 202. Когда образец бурового раствора поступает в автоматическое измерительное устройство 232, автоматическое измерительное устройство 232 может выполнять непрерывные или почти непрерывные измерения плотности образца бурового раствора. В некоторых вариантах осуществления плотность образца бурового раствора может быть определена относительно положения образца бурового раствора внутри аналитической ячейки 202. Положение образца бурового раствора внутри аналитической ячейки может быть основано, по меньшей мере, частично, на объеме образца бурового раствора вытесненного из аналитической ячейки 202 во время измерения. В некоторых вариантах осуществления количество вытесненного бурового раствора может соответствовать количеству нагнетательной текучей среды, введенной в аналитическую ячейку 202 вторым насосом 214 для замещения образца бурового раствора внутри аналитической ячейки 202.

- 4 028748

Хотя раскрытые выше варианты осуществления содержат аналитическую ячейку с внутренним изоляционным поршнем, возможны другие варианты осуществления устройства для сообщения буровому раствору заданного давления. На фиг. 4 проиллюстрирован пример аналитической ячейки 400, содержащей плунжер 404 вместо изоляционного поршня. В определенном варианте осуществления плунжер 404 может содержать помповый плунжер или поршень, используемый для сообщения заданного давления непосредственно образцу бурового раствора внутри аналитической камеры 402. Плунжер 404 может быть присоединен к валу 406, который, в свою очередь, присоединен к приводу 408 плунжера, способному перемещать плунжер 404 в аналитической ячейке 402 вглубь или из нее, сообщая давление образцу бурового раствора внутри аналитической ячейки 402. Аналогично, плунжер 404 может быть полностью вставлен для вытеснения образца бурового раствора или отведен назад для введения определенного объема образца бурового раствора в аналитическую камеру 402. Аналитическую ячейку 400 в определенных вариантах осуществления можно использовать вместо аналитической ячейки, показанной на фиг. 2а-с, что исключит необходимость в емкости 216 для нагнетательной текучей среды и насосе 214.

Как будет понятно специалисту в данной области техники из настоящего раскрытия, устройство 200, проиллюстрированное на фиг. 2а-с, может быть предпочтительным, так как многие компоненты устройства и этапы способа могут быть автоматизированы. Например, могут быть автоматизированы этапы заполнения аналитической ячейки образцом бурового раствора, подвергающегося воздействию смоделированных внутрискважинных условий, и измерения профиля оседания образца бурового раствора. В определенных вариантах осуществления раскрытые выше управление и/или измерение могут быть реализованы с использованием автоматической управляющей системы 500, что показано на фиг. 3. В определенных вариантах осуществления автоматическая управляющая система 300 может содержать систему диспетчерского управления и сбора данных (8САОА).

Как можно видеть, автоматическая управляющая система 300 может содержать управляющую ячейку 302, такую как компьютер, содержащий процессор 302а и память 302Ь, соединенную с процессором. Управляющая ячейка может быть электрически или сообщающимся образом через провода или другую подходящую передающую среду соединена с элементами раскрытого выше устройства. Например, управляющая ячейка 302 может находиться в соединении с контрольными клапанами 218, 226, 220, 228 и 230, а также передавать им команды, инициируя их автоматическое открытие или закрытие, в зависимости от соответствующих этапов процесса измерения оседания. Аналогично, управляющая ячейка 302 может находиться в соединении с первым насосом 224 и вторым насосом 214 и передавать им команды, инициируя ввод соответствующих текучих сред в аналитическую ячейку, и сообщая скорость, с которой текучую среду нагнетают в аналитическую ячейку, и в случае второго насоса 214. Дополнительно управляющая ячейка может содержать сохраненные параметры, соответствующие заданной температуре, заданному давлению, заданной ориентации и заданному времени, раскрытые выше. Например, управляющая ячейка 302 может инициировать нагрев образца бурового раствора до заданной температуры посредством нагревающей рубашки 204. Аналогично, управляющая ячейка 302 может ориентировать аналитическую ячейку под определенным невертикальным углом и инициировать создание и поддержание целевого давления в образце бурового раствора посредством второго насоса 214. Аналогично, управляющая ячейка может автоматически переключать режимы моделирования внутрискважинных условий и измерения, открывая соответствующие управляющие клапаны и запуская автоматическое измерительное устройство 232 для измерения свойств оседания образца бурового раствора. Управляющая ячейка также может осуществлять измерения в автоматическом измерительном устройстве 232, обрабатывая данные и генерируя информацию о свойствах оседания образца бурового раствора.

Хотя раскрытая выше аналитическая ячейка показана, по существу, в вертикальной конфигурации с соответствующим верхним отверстием, боковым отверстием и нижним отверстием, такая конфигурация не подразумевает ограничений. Наоборот, аналитическая ячейка может быть ориентирована различным образом, что будет понятно специалисту в данной области техники, принимая во внимание настоящее изобретение. Например, аналитическая ячейка может быть переставлена таким образом, что нагнетательную текучую среду вводят в аналитическую ячейку через верхнее отверстие, а образец бурового раствора вводят в аналитическую ячейку через нижнее отверстие.

Поэтому настоящее изобретение хорошо адаптировано для достижения указанных, а также присущих ему целей и преимуществ. Раскрытые выше варианты осуществления приведены здесь исключительно в иллюстративных целях, так как настоящее изобретение может быть модифицировано и реализовано различными, но эквивалентными способами, очевидными специалисту в данной области техники. Кроме того, раскрытие не несет каких-либо ограничений, кроме тех, что раскрыты в нижеследующей формуле изобретения. Следовательно, конкретные, раскрытые выше, иллюстративные варианты осуществления могут иметь альтернативные варианты и модификации, все такие вариации входят в объем и сущность настоящего изобретения. Кроме того, термины в формуле изобретения имеют свое прямое обычное значение, если иное точно и ясно не определено заявителем. При введении в формулу изобретения каких-либо элементов (что в оригинальном тексте формулы на английском языке соответствует употреблению неопределенных артиклей а или ап) подразумевается, что вводится один или более чем один элемент.

Claims (14)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Устройство для исследования свойств оседания бурового раствора, содержащее аналитическую ячейку; первый насос, сообщающийся по текучей среде с аналитической ячейкой через первый управляющий клапан, причем первый насос выполнен с возможностью введения образца бурового раствора в аналитическую ячейку; второй насос, сообщающийся по текучей среде с аналитической ячейкой, причем второй насос выполнен с возможностью сообщать заданное испытательное давление образцу бурового раствора, когда образец бурового раствора изолирован внутри аналитической ячейки посредством первого управляющего клапана и второго управляющего клапана; и измерительный преобразователь плотности, сообщающийся по текучей среде с аналитической ячейкой, причем измерительный преобразователь плотности выполнен с возможностью измерять плотность образца бурового раствора, вытесненного из аналитической ячейки через второй управляющий клапан.
2. 2. Устройство по п.1, в котором аналитическая ячейка ориентирована под заданным невертикальным углом.
3. 3. Устройство по п.1, дополнительно содержащее нагревающую рубашку, по меньшей мере, частично расположенную вокруг аналитической ячейки, причем нагревающая рубашка выполнена с возможностью нагревать образец бурового раствора в аналитической ячейке до заданной температуры.
4. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второй насос является помповым насосом, сообщающимся по текучей среде с емкостью для нагнетательной текучей среды.
5. 5. Устройство по п.4, дополнительно содержащее третий управляющий клапан, расположенный между вторым насосом и аналитической ячейкой.
6. 6. Устройство по п.5, дополнительно содержащее автоматизированную управляющую систему, причем автоматизированная управляющая система выполнена с возможностью, по меньшей мере, частично управлять первым насосом, вторым насосом, нагревающей рубашкой и измерительным преобразователем плотности, первым управляющим клапаном, вторым управляющим клапаном и третьим управляющим клапаном.
7. 7. Устройство по п.6, в котором автоматическая управляющая система содержит систему диспетчерского управления и сбора данных.
8. 8. Устройство по п.6, в котором аналитическая ячейка содержит первый трубчатый участок, причем первый трубчатый участок определяет верхнее отверстие аналитической ячейки; второй трубчатый участок, находящийся на одной линии с первым трубчатым участком, причем второй трубчатый участок определяет нижнее отверстие аналитической ячейки; тройник, расположенный между первым трубчатым участком и вторым трубчатым участком, причем тройник определяет боковой порт, при этом первый трубчатый участок, второй трубчатый участок и третий трубчатый участок образуют аналитическую ячейку; и изоляционный поршень, расположенный внутри аналитической ячейки.
9. 9. Устройство по п.8, в котором первый насос соединен с боковым портом; второй насос соединен с нижним отверстием и измерительный преобразователь плотности соединен с верхним отверстием.
10. 10. Устройство по п.8, в котором изоляционный поршень сообщается по текучей среде со вторым насосом через третий управляющий клапан.
11. 11. Устройство по п.10, в котором изоляционный поршень изолирует образец бурового раствора от нагнетательной текучей среды внутри аналитической ячейки.
12. 12. Устройство по п.11, в котором второй насос выполнен с возможностью сообщать заданное испытательное давление образцу бурового раствора посредством введения нагнетательной текучей среды в аналитическую ячейку через третий управляющий клапан.
13. 13. Устройство по п.12, в котором изоляционный поршень выполнен с возможностью перемещения посредством второго насоса для вытеснения образца бурового раствора из аналитической ячейки.
14. 14. Устройство по п.13, в котором изоляционный поршень выполнен с возможностью перемещения посредством второго насоса для вытеснения образца бурового раствора из аналитической ячейки, когда первый управляющий клапан открыт.