NL7906995A - Werkwijze voor het bewaken van structurele en mechani- sche eigenschappen van boormodder en inrichting voor het realiseren ervan. - Google Patents
Werkwijze voor het bewaken van structurele en mechani- sche eigenschappen van boormodder en inrichting voor het realiseren ervan. Download PDFInfo
- Publication number
- NL7906995A NL7906995A NL7906995A NL7906995A NL7906995A NL 7906995 A NL7906995 A NL 7906995A NL 7906995 A NL7906995 A NL 7906995A NL 7906995 A NL7906995 A NL 7906995A NL 7906995 A NL7906995 A NL 7906995A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- drilling mud
- shear strength
- viscosity
- coupled
- signals
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 18
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 83
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 13
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 8
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-BJUDXGSMSA-N Boron-10 Chemical compound [10B] ZOXJGFHDIHLPTG-BJUDXGSMSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/08—Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
- G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
- G01N33/2823—Raw oil, drilling fluid or polyphasic mixtures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Description
»· - * ♦ ' s s * -1- 20955/JF/jl
Aanvrager: Sredneaziatsky Nauchno-Issledovatelsky Institut Prirodnogo Gaza-USSR,
Tashkent, U.S.S.R.
Korte aanduiding: Werkwijze voor het bewaken van structurele en mechanische eigenschappen van boormodder en inrichting voor het realiseren ervan.
5
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bewaken van • structurele en mechanische eigenschappen van boormodder, omvattende de bepaling van de viscositeit van het boormodder met behulp van een viscositeitsmeter met een gestuurd gevoelig element en de bepaling van de schuifsterkte van het boormodder 10 met behulp van een schuifsterktemeetinstrument met een gestuurd gevoelig element, alsmede op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze, omvattende een viscositeitsmeter, met een gestuurd gevoelig element welk dient te worden ondergedompeld in boormodder, een instrument voor het meten van de schuifsterkte met een gestuurd gevoelig element om ondergedompeld te worden in het boormodder, een 15 signaalomzetter voor de omzetting van de signalen van de overeenkomstige gevoelige elementen in signalen welke karakteristiek zijn voor respectievelijk de viscositeit en de schuifsterkte van het boormodder.
De uitvinding heeft in zijn algemeenheid betrekking- óp de bereiding en regeneratie van boormodder en in het bijzonder op een werkwijze voor het bewaken 20 van structurele en mechanische eigenschappen van boormodder en een inrichting voor het realiseren ervan.
De uitvinding kan op zijn voordeligst worden toegepast in petroleum-en gasindustriën voor de bereiding van modder.
Deze uitvinding kan eveneens met succes worden gebruikt voor regenera-25 tie van modder, dat wil zeggen voor regeneratie van aanvankelijke eigenschappen van modder.
Thans wordt kleimodder op grote schaal gebruikt bij het boren van gaten van verscheidene diepte.
Structurele en mechanische eigenschappen van boormodder gebaseerd op 30 klei worden vaak gekarakteriseerd door de viscositeit van modder,- welke wordt bepaald door middel van draaibare viscositeitsmeters van verschillend ontwerp. Daarnaast kunnen dergelijke eigenschappen worden gekarakteriseerd door schuifsterkte welke kan worden gevonden door middel van laboratoriumexperimenten.
Structurele en mechanische eigenschappen van •kleiboormodder worden thans 35 vaak gedefinieerd door de zogenaamde‘"coagulatie-index"(Cl) welke in feite de ver- 7906995 -2- 20955/JF/jl I 1 “ f houding van de schuifsterkte tot de viscositeit van modder is. Deze index kenmerkt de coagulatiegraad van modder. In de praktijk worden beide karakteristieken met de hand en onafhankelijk van elkaar gemeten, dat wil zeggen dat de viscositeit wordt gemeten door viscositeitsmeters van een willekeurig type, terwijl de schuif-5 sterkte wordt gevonden door middel van een speciaal instrument voor het meten van de schuifsterkte. Metingen met de hand zijn 'tijdrovend en onregelmatig hetgeen niets meer kan inhouden dan dat de nauwkeurigheid wordt verslcechterd.Dit staat,zoals verwacht kan worden geen ononderbroken bewaking van de moddercondities gedurende de werkwijze van het bereiden en gedurende de circulatie in het gat toe,hetgeen vita-10 le voorvereisten zijn voor het met succes boren van gaten.
Dit is eveneens een nadeel voor zover het de automatisering van boor-modder betreft.
De uitvinding beoogt dan ook een werkwijze te -verschaffen voor het bewaken van structurele en mechanische eigenschappen van boormodder en een inrich-15 ting voor het bewerkstelligen ervan, welke een continue vergelijking mogelijk maken van de waarden van de schuifsterkte en de viscositeit van het boormodder.
Hiertoe voorziet de uitvinding ineen werkwijze voor het bewaken van structurele en mechanische eigenschappen van boormodder, omvattende de bepaling van de viscositeit van het boormodder met behulp van een viscositeitsmeter met 20 een gestuurd gevoelig element en de bepaling van de schuifsterkte van het boor modder met behulp van een schuifsterktemeetinstrument met een gestuurd gevoelig element, welke is gekenmerkt, doordat de gestuurde gevoelige elementen zijn gekoppeld met dezelfde pool van een voedingsbron, dat een electrode gekoppeld met de andere pool van de voedingsbron wordt ondergedompeld in het boormodder, 25 de stroom vloeiend tussen de electroden en de gevoelige elementen wordt gemeten en met de stroom gestabiliseerd, electrische signalen proportioneel met de viscositeit en schuifsterkte worden verkregen, waarna een eerste verhouding van de schuifsterkte en viscositeitsignalen wordt bepaald, de polariteit van de pplen van de voedingsbron worden omgedraaid en een tweede verhouding van de schuifsterkte 30 en viscositeitssignalen wordt bepaald en het arithmetische gemiddelde van de eerste en tweede verhouding .wordt gevonden, alsmede in een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding omvatteride een viscositeitsmeter met een gestuurd gevoelig element welke dient te worden ondergedompeld in boormodder, een instrument voor het meten van de schuifsterkte met een gestuurd ge-35 voelig element om ondergedompeld te worden in het boormodder, een signaalomzetter % 7906995 * ψ -3- 20955/JF/jl voor de omzetting van de signalen van de overeenkomstige gevoelige elementen in signalen welke karakteristiek zijn voor respectievelijk de viscositeit en de schuif-sterkte van het boormodder, welke is gekenmerkt, doordat deze verder een gelijk-stroomvoedingsbron omvat waarvan de ene pool is gekoppeld met de gestuurde gevoelige 5 elementen van de viscositeitsmeter en het schuifsterktemeetinstrument_en waarvan de andere pool is gekoppeld met een electrode welke dient te worden ondergedompeld in het boormodder, waarvan de uitgangen van de omzetter zijn gekoppeld met de ingangen van een deler, waarvan het uitgangssignaal karakteristiek is voor de verhouding van de schuifsterkte en de viscositeit van het boormodder.
10 Een uitvoeringsvorm van de uitvinding is verder gekenmerkt, doordat deze verder een ompoolschakelaar omvat voor het ompolen van de voedingsbronjwaarvan de uitgang een positiesignaal voor de schakelaar verschaft, welke uitgang is gekoppeld met een ingang van een kanaalschakelaar waarvan de andere ingang is gekoppeld met een uitgang van de deler, waarbij twee uitgangen van de kanaal-15 schakelaar zijn gekoppeld met een geheugen»welk twee kanalen voor overdracht en opslag van gegevens vormt , welke gegevens worden gevoed door de deler in afhankelijkheid van de stand van de ompoolschakelaar, van welke kanalen de uitgangen zijn gekoppeld met een opteller waarvan de uitgang,welke de som van de gegevens doorgelaten via de twee kanalen levert, is gekoppeld met een gegevensuitgangsin-20 richting.
De uitvinding bestaat duè hieruit dat wordt voorzien in een werkwijze voor het bewaken van de structurele mechanische eigenschappen van boormodder, door het meten van de viscositeit ervan door een viscositeitsmeter welk een gestuurd gevoelig element omvat en het meten van de schuifsterkte met behulp van een instru-25 ment voor het meten van de schuifsterkte uitgerust met een gestuurd gevoelig element, waarbij volgens de uitvinding de -gestuurde gevoelige elementen worden ondergedompeld in het boormodder ten einde getallen te verkrijgen welke kenmerkend zijn voor elke parameter welke wordt gemeten, terwijl later de aldus verkregen getallen worden vergeleken volgens de uitvinding, terwijl gevoelige elementen zijn 30 gekoppeld met dezelfde pool van de voedingsbron, terwijl een electrode gekoppeld aan de andere pool van de voedingsbron wordt ondergedompeld in het boormodder, de stroom vloeiend tussen de electrode èn de gevoelige elementen wordt gemeten en wanneer deze is gestabiliseerd worden electrische signalen verkregen, welke evenredig zijn met de viscositeit en schuifsterkte, waarna een eerste verhouding van de 35 schuifsterkte en viscositeitssignalen wordt bepaald en daarna de polariteiten van 7906995
J I
' -4- " 20955/JF/jl * de polen van de voedingsbron worden omgekeerd en een tweede verhouding van de schuifsterkte en viscositeitsignalen wordt gevonden, waarna het arithmetische gemiddelde van de eerste en tweede verhouding wordt berekend.
De voorgestelde werkwijze maakt een continue bewaking van structurele 5 en mechanische eigenschappen van boormodder mogelijk, waarvan de parameters zeer frequent variëren en verzekert een hoge nauwkeurigheid van de metingen.Verbeterde nauwkeurigheid van de metingen verschaft een betere kwaliteit en stabiliteit van het boormodder. Regeneratie van moddereigenschappen en parameters van het circula-tieproces neemt veel. minder tijd in beslag door gebruik van deze werkwijze.
10 Het verdient aanbeveling dat de voorgestelde werkwijze wordt gereali seerd in een inrichting welke een viscositeitsmeter omvat, welke is uitgerust met een gestuurd gevoelig element óndergedompeld in het boormodder en een instrument voor het meten van de schuifsterkte,uitgerust met een gestuurd gevoelig element eveneens ondergedompeld in het boormodder,waarbij beide signaalomzetters omvatten welke 15 de signalen toegevoerd door de gevoelige elementen omzetten in signalen welke karakteristiek zijn voor respectievelijk de viscositeit en de schuifsterkte van het boormodder, welke inrichting volgens de uitvinding verder is voorzien van een gelijk-stroomvoedingsbron waarvan de ene pool is verbonden met de gestuurde gevoelige elementen van de viscositeitsmeter en het schuifsterktemeetinstrument en waarvan 20 de andere pool is verbonden met de electrode ondergedompeld in het boormodder, terwijl de uitgangen van de omzetters van de signalen van de viscositeitsmeter en de schuifsterktemeetinstrumenten zijn gekoppeld met de ingang van een deler, waarvan het uitgangssignaal indicatief is voor de verhouding tussen de schuifsterkte en de viscositeit van het boormodder. Daarnaast is de inrichting uitgerust met 25 een polariteitomkeerschakelaar van de voedingsbron, verbonden door de uitgang daarvan, welke een schakelstandsignaal opwekt, naar de ingang van een kanaalschakelaar waarvan de andere ingang is gekoppeld met de uitgang van de deler, terwijl elk van de twee uitgangen van de kanaalschakelaar is verbonden met een geheugen welke twee kanalen vormt voor overdracht en opslag van informatie gevoed door de deler 30 in afhankelijkheid van de stand van de voedingsbron-polariteitomkeerschakelaar, waarvan de uitgangen zijn verbonden met een opteller waarvan de uitgang,welke de som levert van de informatie verkregen via de twee kanalen van de deler,is verbonden met een gegevensuitgangsinrichting.
De uitvinding zal nu gedetailleerder worden beschreven aan de hand van 35 een specifieke uitvoeringsvorm daarvan, in samenhang met de daarbij behorende teke- 79 0 6 9 9 5 y; -5- 20955/JF/jl ning, waarin: fig. 1 een schematische tekening toont van een inrichting voor het bewaken van de structurele en mechanische eigenschappen van boormodder volgens de uitvinding; en 5 fig. 2 een blokschema;toont van een decoder.
Allereerst zal nu worder verwezen naar fig. 1 ten einde de uitvinding op juiste wijze te kunnen begrijpen.
Voor de eenvoud start de beschrijving met basiselementen omvattende de inrichting voor het bewaken van structurele en mechanische eigenschappen van het 10 boormodder.
De praktijk toont dat bij bereiding van boormodder de viscositeit en schuifsterkte de belangrijkste karakteristieken van het boormodder zijn. Ofschoon vaklui op dit gebied van de techniek eenduidig de term "schuifsterkte” (SS) begrijpen, lijkt het aanbevelenswaardig uit te drukken dat deze uitdrukking wordt 15 begrepen als een poging vereist voor het verstoren van het rustende modder.
Een andere parameter ”coagulatie-index”(ci) wordt recentelijk veelvuldig gebruikt voor het beschrijven van de stabiliteit van het boormodder. De coagulatie-index is de verhouding van de schuifsterkte en de viscositeit. Deze wordt bepaald door de vergelijking: 20 Cl = -1- rag/sm2/s, *· 2 waarin: 0 de schuifsterkte SS) in een minuut is, mg/sm ; en T de relatieve viscositeit, s.
Een inrichting voor het bewaken van de structurele en mechanische eigenschappen van boormodder en in het bijzonder voor het bewaken van de coagulatie- 2-5 index omvat een viscositeitsmeter 1 (fig. 1). Een dergelijke viscositeitsmeter kan een willekeurig algemeen bekend draaibaar instrument voor het meten van de viscositeit zijn en is in ingericht voor het verschaffen van een continue bewaking van de viscositeit van het boormodder. Bij deze uitvoeringsvorm omvat de viscositeitsmeter 1 een gevoelig element-.hetgeen een blad 3 op een as 4 is verbonden met een elec-30 trische motor 5. Ten einde de viscositeit van het boormodder te bepalen wordt het blad 3 ondergedompeld in het modder en gedraaid door een motor 5 en de as 4. Wanneer de viscositeit van het modder verandert, neemt bijvoorbeeld de weerstand van de beweging van het blad 3 proportioneel toe,en gaat de as 4 langzamer draaien, hetgeen de stroom van de motor 5 verandert. De verandering van de stroom van de 35 motor 5 is bij gevolg evenredig met de verandering in de viscositeit van het boor- 7906995 f t _ -*· -6- 20955/JF/jl modder. Het aldus opgewekte signaal wordt toegevoerd door het meetelement 2 naar een omzetter 6.
Ten einde de schuifsterkte te bepalen is er voorzien in een instrument 7, welk op ruime schaal wordt toegepast bij het boren, omvattende een gevoelig 5 element 8, vervaardigd als een geribde cilinder 9, ondergedompeld in een vat welk boormodder omvat en aangedreven door een motor 10. De cilinder 9 is verbonden met een schaal door middel van een stalen draad 11. De draaihoek van de draad 11 is de bron van signalen welke worden getransformeerd door een omzetter 12 in electri-sche signalen evenredig (in stroom bijvoorbeeld) met de schuifsterkte van het boor-10 modder.
Daarnaast is voorzien in een gelijkstroomvoedingsbron 13 en electrode 14 geschikt voor onderdompeling in het boormodder.
Er is eveneens een decoder 15 om de uitlezing van de viscositeitsmeter en het instrument 7 te vergelijken. De gevoelige elementen 2 en 8 alsmede de elec-15 trode 14 zijn verbonden met de gelijkstroomvoedingsbron 13 via een ompoolschake-laar 16.
De voorgestelde werkwijze voor het bewaken van structurele en mechanische eigenschappen van het boormodder omvattende de bepaling van de viscositeit daarvan door middel van de viscositeitsmeter 1 met het gevoelige element 2 en de 20 bepaling van de schuifsterkte daarvan door middel van het schuifsterktemeetinstru-ment 7 met het gevoelige element 8, bestaat hieruit, dat de gevoelige elementen 2 en 8 zijn gekoppeld met dezelfde pool van de voedingsbron 13. De electrode 14 is ondergedompeld in het boormodder 16 en gekoppeld met de tegenovergestelde pool van de voedingsbron 13. Een electrische veld wordt aldus opgewekt tussen de elec-25 troden 14 en de gevoelige elementen 2 en 8. Op deze wijze is een lopende stroom aanwezig in het boormodder. In het geval bijvoorbeeld waarin in het begin de pola -riteit van de pool van de voedingsbron 13 verbonden met de gevoelige elementen 2 en 8 positief was (+) zouden de vaste kleideeltjes van het boormodder welke negatief zijn geladen, beginnen met bewegen naar deze positief geladen elementen en 30 in een kort moment zouden dergelijke deeltjes trossen vormen en gedeeltelijk vastzetten aan het oppervlak van de gevoelige elementen 2 en 8. Terwijl de deeltjes trossen vormen en kleven aan het oppervlak van de elementen 2 en 8 wordt de stroom vloeiend tussen de electroden 14 en de gevoelige elementen 2 en 8 constant gemeten. Naarmate meer en meer deeltjes concentreren rond de gevoelige elementen 2 en 35 8, neemt de stroom van de motor 5 toe totdat de negatief geladen deeltjes de posi- 7906995 * «Μ -7- 20955/JF/jl tieve lading van de gevoelige elementen 2 en 8 compenseren. Op dit moment is de stroom gestabiliseerd, dat wil zeggen dat deze stopt met toenemen.
De absolute waarde van de gestabiliseerde stroom karakteriseert de maximale viscositeit van het boormodder, waarbij de stroom evenredig is met de 5 viscositeit van het boormodder en schuifsterkte daarvan.
Bij gestabiliseerde stroom worden electrische signalen verkregen,welke evenredig zijn met de viscositeit en de schuifsterkte van het boormodder. Deze signalen worden opgewekt aan de uitgang van de omzetters 6 en 12. Daarna wordt de eerste verhouding van de schuifsterkte en de viscositeitsignalen bepaald. Dan 10 wordt de polariteit van de polen van de voedingsbron omgekeerd. De omkering van de polariteit resulteert in het feit dat de gevoelige elementen 2 en 8 negatieve lading verkrijgen, terwijl de electrode 14 positief is geladen. De vaste, negatief geladen kleideeltjes raken los van de gevoelige elementen 2 en 8 en het boormodder in de omgeving daarvan wordt dunner.
15 De motoren 5 en 10 beginnen te draaien met een minimale torsie en de stroom neemt af. Hier wordt de tweede verhouding van de schuifsterkte en de viscositeit bepaald, waarvan het arithmetische gemiddelde van de eerste en tweede verhoudingen dienen te worden bepaald.
De hierboven beschreven werkwijze maakt de meting mogelijk van de vis-20 cositeit en de schuifsterkte op elke gewenste frequentie (discreetheid) slechts beperkt door de technische kwaliteiten van de toégepaste instrumenten. In dit geval hangt de nauwkeurigheid en de betrouwbaarheid van de bewaking van de boormodder-eigenschappen af van de frequentie van de metingen van de hierboven bedoelde parameters. Dit maakt een continue bewaking van de boormoddereigenschappen mogelijk 25 en op een langer termijn draagt dit bij tot verbetering van de kwaliteit van het boormodder als geheel.
De voorgestelde werkwijze wordt gerealiseerd in de inrichting waarvan de basiselementen hierboven zijn beschreven.
Fig. 2 toont het blokschema van de inrichting voor het bewaken van 30 structurele en mechanische eigenschappen van boormodder. Gelijksoortige elementen in,zowel fig. 1 en 2 zijn overeenkomstig genummerd.
Zoals hierboven is opgemerkt bevat de inrichting een viscositeitsmeter 1 uitgerust met een aangedreven of gestuurd gevoelig element 2. Er is eveneens een instrument 7 voor het meten van de schuifsterkte, uitgerust met een aangedreven 35 gevoelig element 8 ondergedompeld in het boormodder. De viscositeitsmeter 1 en het 7906995 • -8- - 20955/JF/jl * instrument 7 zijn voorzien van slgnaalomzetters 6 en 12 welke de signalen gevoed door de respectievelijke gevoelige elementen 2 en 8 omzetten in signalen welke karakteristiek zijn voor de viscositeit en de schuifsterkte van de boormodder.
In principe hangt de aanwezigheid van een convertor af van de aard 5 van de signalen verkregen van de gevoelige elementen 2 en 8. In het geval dat deze signalen geschikt zijn voor overdracht naar de decoder 15, kunnen de omzetters 6 en 12 zijn vervaardigd als in.hoofdzaak signaalversterkers. Het doel van de omzetters is het vormen van signalen welke geschikt zijn voor de decoder 15.
Deze decoder 15 is een logische schakeling omvattende een deler 17 be-10 doeld voor het delen van de signalen gevoed door de gevoelige elementen 2 en 8 of overeenkomstig door de omzetters 6 en 12.
De deler 17 heeft twee ingangen verbonden met de uitgangen van de omzetters 6 en 12. De uitgang van de deler 17 is gekoppeld met de kanaalschakelaar • 18. De kanaalschakelèar 18 is eveneens gekoppeld met de ompoolschakelaar 16. Deze 15 ompoolschakelaar 16 is een conventionele schakelaar welke in staat is de polen van de voedingsbron 13 te verbinden met de electrodes 14 en de gevoelige elementen 2 en 8 op dusdanige wijze, dat wanneer een positieve spanning .wordt toegevoerd aan de electroden 14 , de gevoelige elementen de negatieve potentiaal hebben en omgekeerd. In de praktijk wordt deze verbinding dusdanig gerealiseerd dat de assen 20 4 en 11 van de gevoelige elementen 2 en 8 zijn verbonden via de ompoolschakelaar 16 met een pool van de voedingsbron 13, terwijl de electrode 14 is verbonden met de andere pool van de voedingsbron 13. De kanaalschakelaar 18 heeft twee uitgangen, waarvan er een is gekoppeld met het geheugen 19 en de andere met een geheugen 20. Signalen worden verdeeld over de geheugens 19 en 20 in overeenstemming met het 25 signaal toegevoerd door de polariteitomkeerschakelaar 16 aan de kanaalschakelaar 18. De uitgangen van de geheugens 19 en 20 zijn verbonden met de opteller 21 welke de optelling verzeker^ van de signalen en voert het resultaat aan een opneeminstru-ment 22 welk een willekeurige uitgangsinrichting kan zijn. Dit instrument 22 verschaft het uiteindelijke resultaat hetgeen de verhouding is van de schuifsterkte 30 van de viscositeit van het boormodder, welke verhouding de voorgenoemde coagula-tie-index is.
De inrichting werkt als volgt.
Voor fret meten van de viscositeit van het boormodder wordt de motor 5 aangeschakeld om het blad 3 te draaien. Terwijl het blad 3 draait in het boormodder 35 overwint deze de weerstand welke evenredig is met de viscositeit van het modder.
7906995
Af -9- 20955/JF/jl
De stroominschakeling van de motor 5 neemt proportioneel toe met de weerstand van de draaiing van het blad 3. Het signaal van de stroom wordt afgeleverd aan de deler 17. Het signaal van het gevoelige element 2 kan van willekeurige aard zijn (of kracht of torsie) en wordt getransformeerd door de omzetter 6 in een 5 electrisch signaal eveneens gevoed aan de deler 17.
De motor 10 wordt tegelijkertijd aangeschakeld voor het meten van de schuifsterkte van het boormodder en brengt het gevoelige element 8 in draaiing. Het gevoelige element 8 is een bus gevuld met boormodder, waarin de geribde cilinder 9 is aangebracht. De motor 10 draait de bus met het boormodder welke het 10 draaien van de cilinder 9 start vanwege wrijvingskrachten. De stalen draad 11 is bevestigd aan deze cilinder 9. De schuifsterkte wordt bepaald door de draaihoek van de draad 11 en het torsiesignaal wordt getranformeerd in de omzetter 12 in een electrisch signaal evenredig met de schuifsterkte, welk wordt toegevoerd aan een tweede ingang van de deler 17. Positieve spanning wordt toegevoerd aan de 15 gevoelige elementen 2 en 8 door de voedingsbron 13, terwijl negatieve spanning wordt toegevoerd aan de electroden 14. Uiteindelijk concentreren gedispergeerde en negatief geladen kleideeltjes nabij de positieve electroden. De gevoelige elementen 2 en 8 in dit geval. Benadrukt dient te worden dat de aanwezigheid van -dergelijke deeltjes in het boormodder alle basiseigenschappen van het modder 20 definiëren, waarde ervan voor industriële toepassing inclusief de viscositeit en schuifsterkte.
Toenemende concentratie van de vaste fase nabij de positieve electrode dat wil zeggen bij het blad 3 en de cilinder 9, draagt bij tot de weerstand van de draaiing ervan en bij gevolg neemt de stroom in de schakeling van de motor 5 25 toe proportioneel met het sigoaal, in stroom bijvoorbeeld, van de omzetter 12.
Op deze wijze wordt de deler 17 gevoed met signalen van de omzetter 6, welke · evenredig zijn met de maximale viscositeit van het boormodder en signalen van de omzetter 12 welke evenredig zijn met de maximale schuifsterkte. De waarde van het signaal evenredig met de schuifsterkte wordt gedeeld door de waarde van 30 het signaal evenredig met de viscositeit van het boormodder in de deler 17. Het resultaat van de eerste signaalveiJhouding wordt gevoed aan het geheugen 19 via de kanaalschakelaar 18. Daarna wordt de polariteit van de voedingsbron omgekeerd met betrekking tot de gevoelige elementen 2 en 8 en de electroden 14 door middel van de ompoolschakelaar 16 (of met de hand, of automatisch). Negatieve spanning wordt 35 toegevoerd aan de gevoelige elementen 2 en 8 (dat wil zeggen, ze worden verbonden 7906995 -10- 20955/JF/jl ✓ met de negatieve pool (-) van de gelijkstroomvoedingsbron 13) en de electrode 14 wordt verbonden met de positieve pool van de gelijkstroombron 13· Op het moment van de polariteitsomkering met betrekking tot de gevoelige elementen 2 en 8 en de electroden 14 zendt de schakelaar 16 een instructiesignaal naar de kanaal-5 schakelaar 18 voor het verbinden van de uitgang van de deler 17 met de ingang van geheugen 20. Wanneer de polariteit wordt omgekeerd, concentreren de negatief geladen deeltjes in de zoné van de electrode 14 en kleven daar gedeeltelijk aan vast, waardoor deze dus de zoné van de gevoelige elementen 2 en 8 is verbonden nu met de negatieve pool van de gelijkstroom die de bron 1-3 verlaten. Dit heeft 10 een vermindering tot gevolg van de viscositeit en schuifsterkte van het boormodder in de zones van gevoelige elementen 2 en 8 en bij gevolg in de signalen gevoed naar de decoder 15 door de omzetters 6 en 12. De signalen evenredig met de viscositeit en schuifsterkte worden afgeleverd aan de ingang van de deler 17, waar de waarde van het signaal evenredig met de schuifsterkte wordt gedeeld door de waarde 15 van het signaal evenredig met de viscositeit van het boormodder. De aldus ver kregen tweede verhouding wordt toegevoerd aan het geheugen 20 via kanaalschake-laar 18.
Op het moment, waarop de tweede verhouding in geheugen 20 komt, wordt de eerste verhouding door geheugen 19 en de tweede verhouding door het geheugen 20 20 te zamen gezonden naar de opteller 21 waar de verhoudingen worden opgeteld en gedeeld door twee, dat wil zeggen dat het arithmetisch gemiddelde wordt verkregen van de eerste en tweede verhouding van de signalen evenredig met de schuifsterkte en de viscositeit. De arithmetisch gemiddelde waarde kan ook anders worden verkregen, namelijk niet door het delen door twee van de opgetelde verhoudingen in 25 de opteller 21, maar bijvoorbeeld door een geschikte calibratie van de opnemer 22.
De coagulatie-index is een indicatie voor de toestand en stabiliteit van het boormodder en bij gevolg een van de basisparameters ervan. Tot nu toe wordt deze slechts in laboratoria gemeten onder gebruikmaking van een groot aantal gecompliceerde instrumenten.
30 De uitvinding verschaft een : -Grotere stabiliteit en kwaliteit van boormodders; -Lagere onkosten voor chemische middelen (5-7?); -Besturing van de·adsorptie en de chemische activiteit van de vaste fase van het boormodder; 35 . -Lagere onkosten voor het regenereren van modderparameters en eigen schappen in het circulatieproces (3-4?); -Automatisering van het coagulatie-index meetproces.
79 0 6 9 9 5 -CONCLUSIES-
Claims (3)
1. Werkwijze voor het bewaken van structurele en mechanische eigenschappen van boormodder, omvattende, de bepaling van de viscositeit van het boor-5 modder met behulp van een viscositeitsmeter met een gestuurd gevoelig element en de bepaling van de schuifsterkte van het boormodder met behulp van een schuif-sterkte meetinstrument met een gestuurd gevoelig element, met het kenmerk, dat de gestuurde gevoelige elementen zijn gekoppeld met dezelfde pool van een voedingsbron, dat een electrode gekoppeld met de andere pool van de voedingsbron wordt 10 ondergedompeld in het boormodder, de stroom vloeiend tussen de electroden en de gevoelige elementen wordt gemeten en met de stroom gestabiliseerd, electrische signalen proportioneel met de viscositeit en schuifsterkte worden verkregen, waarna een eerste verhouding van de schuifsterkte en viscositeitsignalen wordt bepaald, de polariteit van de polen van de voedingsbron worden omgedraaid en een tweede ver-15 houding van de schuifsterkte en viscositeitssignalen wordt bepaald en het arithme-tische gemiddelde van de eerste en tweede verhouding wordt gevonden.
2. Inrichting voor het uivoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, omvattende een viscositeitsmeter met een gestuurd gevoelig element welke dient te worden ondergedompeld in boormodder, een instrument voor het meten van de schuif-20 sterkte met een gestuurd gevoelig element om ondergedompeld te worden in het boormodder, een signaalomzetter voor de omzetting van de signalen van de overeenkomstige gevoelige elementen in signalenr welke karakteristiek zijn voor respectievelijk de viscositeit en de schuifsterkte van het boormodder, met. het kenmerk, dat deze verder een gelijkstroomvoedingsbron omvat waarvan de ene pool is gekoppeld met de ge-25 stuurde gevoelige elementen van de viscositeitsmeter van het schuifsterktemeetin- strument en waarvan de andere pool is gekoppeld met een electrode welke dient te worden ondergedompeld in het boormodder, waarbij de uitgangen van de omzetter zijn gekoppeld met de ingangen van een deler, waarvan het uitgangssignaal karakteristiek is voor de verhouding van de schuifsterkte en de viscositeit van het boormodder. 30
3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat deze verder een ompoolschakelaar omvat voor het ompolen van de voedingsbron,waarvan de uitgang een positiesignaal voor de schakelaar verschaft, welke uitgang is gekoppeld met een ingang van een kanaalschakelaar waarvan de andere ingang is gekoppeld met een uitgang van de deler, waarbij twee uitgangen van de kanaalschakelaar zijn gekoppeld 35 met een geheugen,welk twee kanalen voor overdracht en opslag- van gegevens vormt, • 79 0 6 9 9 5 -12- ’ 20955/JF/jl welke gegevens worden gevoed door de deler in afhankelijkheid van de stand van dé ompeolschakelaar, van welke kanalen de uitgangen zijn gekoppeld met een opteller waarvan de uitgang,welke de som van de gegevens doorgelaten via de twee kanalen levert, is gekoppeld met een gegevensuitgangsinrichting. 5 Eindhoven, september 1979. 7906995
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU2665177 | 1978-09-22 | ||
| SU2665177 | 1978-09-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL7906995A true NL7906995A (nl) | 1980-03-25 |
Family
ID=20785682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL7906995A NL7906995A (nl) | 1978-09-22 | 1979-09-20 | Werkwijze voor het bewaken van structurele en mechani- sche eigenschappen van boormodder en inrichting voor het realiseren ervan. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4341115A (nl) |
| JP (1) | JPS55500671A (nl) |
| AU (1) | AU530715B2 (nl) |
| CA (1) | CA1146274A (nl) |
| DE (2) | DE2953152C1 (nl) |
| FR (1) | FR2436989A1 (nl) |
| HU (1) | HU182992B (nl) |
| IN (1) | IN151282B (nl) |
| IT (1) | IT7925945A0 (nl) |
| NL (1) | NL7906995A (nl) |
| WO (1) | WO1980000726A1 (nl) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2656373B1 (fr) * | 1989-12-26 | 1992-04-24 | Forex Neptune Sa | Methode de test in situ d'un fluide de forage. |
| FR2718241B1 (fr) * | 1994-03-29 | 1996-05-24 | Elf Aquitaine | Dispositif d'évaluation des caractéristiques lubrifiantes d'une boue de forage. |
| US5969227A (en) * | 1998-01-30 | 1999-10-19 | Newpark Drilling Fluids, Inc. | Apparatus and method for testing lubricity |
| BR112016007046A2 (pt) * | 2013-10-31 | 2017-08-01 | Halliburton Energy Services Inc | método para determinar energia para misturar pasta de cimento, sistema e método para determinar energia para misturar a pasta de cimento |
| CN112095685B (zh) * | 2020-09-24 | 2022-02-01 | 三峡大学 | 模拟不同工况测得泥浆护壁最高强度配比的装置及操作方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2266733A (en) * | 1939-11-21 | 1941-12-23 | Stanolind Oil & Gas Co | High pressure consistometer |
| FR1090706A (fr) * | 1953-10-06 | 1955-04-04 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif permettant la mesure continue des caractéristiques rhéologiques d'un système plastique binghamien et en particulier des boues de forage |
| US3070180A (en) * | 1958-10-16 | 1962-12-25 | Joy Mfg Co | Dust control system |
| US3079787A (en) * | 1959-10-30 | 1963-03-05 | Gen Electric | Viscometer |
| US3289467A (en) * | 1964-03-30 | 1966-12-06 | Phillips Petroleum Co | Process and apparatus for testing drilling mud characteristics |
| US3777551A (en) * | 1971-12-20 | 1973-12-11 | Texaco Inc | Continuous recording viscometer |
| SU530943A1 (ru) * | 1974-03-20 | 1976-10-05 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам | Устройство дл автоматического регулировани процесса приготовлени буровых растворов |
| SU516806A1 (ru) * | 1974-05-21 | 1976-06-05 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам | Устройство дл опнеделени структурномеханических свойств бурового раствора |
| US3977234A (en) * | 1975-07-09 | 1976-08-31 | Texaco Inc. | Means for determining the saybolt viscosity of a hydrocarbon stream for a desired temperature |
-
1979
- 1979-08-30 US US06/195,423 patent/US4341115A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-08-30 WO PCT/SU1979/000076 patent/WO1980000726A1/ru unknown
- 1979-08-30 JP JP50155579A patent/JPS55500671A/ja active Pending
- 1979-08-30 DE DE2953152A patent/DE2953152C1/de not_active Expired
- 1979-08-30 DE DE792953152T patent/DE2953152A1/de active Pending
- 1979-09-20 NL NL7906995A patent/NL7906995A/nl not_active Application Discontinuation
- 1979-09-21 HU HU79SE1958A patent/HU182992B/hu unknown
- 1979-09-21 FR FR7923569A patent/FR2436989A1/fr active Granted
- 1979-09-21 CA CA000336084A patent/CA1146274A/en not_active Expired
- 1979-09-21 IT IT7925945A patent/IT7925945A0/it unknown
- 1979-10-03 AU AU51429/79A patent/AU530715B2/en not_active Ceased
- 1979-10-18 IN IN1088/CAL/79A patent/IN151282B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IN151282B (nl) | 1983-03-19 |
| FR2436989A1 (fr) | 1980-04-18 |
| IT7925945A0 (it) | 1979-09-21 |
| FR2436989B1 (nl) | 1982-12-10 |
| JPS55500671A (nl) | 1980-09-18 |
| US4341115A (en) | 1982-07-27 |
| WO1980000726A1 (en) | 1980-04-17 |
| AU5142979A (en) | 1981-04-16 |
| DE2953152C1 (de) | 1984-11-29 |
| HU182992B (en) | 1984-03-28 |
| CA1146274A (en) | 1983-05-10 |
| DE2953152A1 (de) | 1981-01-15 |
| AU530715B2 (en) | 1983-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU758336B2 (en) | Electrochemical noise technique for corrosion | |
| Hanks et al. | Transitional and turbulent pipeflow of pseudoplastic fluids | |
| NL7906995A (nl) | Werkwijze voor het bewaken van structurele en mechani- sche eigenschappen van boormodder en inrichting voor het realiseren ervan. | |
| JPS60227155A (ja) | 粒度分布測定装置 | |
| JP2878588B2 (ja) | メッキバスの主成分監視方法 | |
| SE453332B (sv) | Forfarande och anordning for bestemning av strukturbildningskinetiken och adhesionsegenskaperna hos bindemedel | |
| Cunliffe et al. | Use of a native affinity ligand for the detection of G proteins by capillary isoelectric focusing with laser‐induced fluorescence detection | |
| JPH08159890A (ja) | 負荷変化測定方法 | |
| Vlachou et al. | A new tool for the rheometric study of oil well cement slurries and other settling suspensions | |
| Bruckenstein et al. | Ring-disc electrodes. Part 17.—Ring response to periodic disc electrode forcing functions | |
| JPH085598A (ja) | 腐蝕速度計 | |
| RU2131602C1 (ru) | Устройство для потенциостатических и гальваностатических измерений с автоматической компенсацией ir-погрешности | |
| Sherwood | Model-free inversion of squeeze-flow rheometer data | |
| Fabritius et al. | Dual measurement mode rotational viscometer | |
| JP3792981B2 (ja) | 塩素濃度測定装置 | |
| JP2020118517A (ja) | 液体インピーダンス測定装置、液体分析システム、液体インピーダンス測定方法および液体分析方法 | |
| JP2523608B2 (ja) | 交流印加分極反応に於ける位相差検出方法 | |
| JPH09178699A (ja) | 残留塩素測定方法および残留塩素計 | |
| JP3504127B2 (ja) | 塩素濃度測定装置 | |
| JPH0635959B2 (ja) | 妨害成分の影響を受けない残留塩素測定方法 | |
| Rajendran et al. | Microcontroller based dielectric constant measurement | |
| JP2518169B2 (ja) | 液面検知装置 | |
| SU304480A1 (ru) | Ротационный вискознметр | |
| JPS6156938A (ja) | 粘度測定方法及び測定装置 | |
| RU31452U1 (ru) | Устройство для определения реологических параметров жидких сред |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| BI | The patent application has been withdrawn |