RU57006U1

RU57006U1 - ROCK SAMPLING MEASUREMENT INSTRUMENT

Info

Publication number: RU57006U1
Application number: RU2006114871/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Кириенко; Роман Валерьевич Плаксин; Юрий Михайлович Печуркин; Александр Александрович Шаховской
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз"
Priority date: 2006-05-02
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2006-09-27

Abstract

Устройство относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к технике контроля набухания разбуриваемых пород при взаимодействии с буровым раствором. Использование устройства позволит повысить точность измерения за счет повышения надежности центрирования его составных элементов. Для этого в приборе для измерения набухания образцов горной породы, содержащем стакан с крышкой, узел измерения, центрирующее устройство, цилиндр с крышкой с отверстиями в днище и крышке, цилиндрический поршень, шток которого взаимодействует со штоком узла измерения, центрирующее устройство выполнено в виде П-образной дуги, в центре которой закреплен наконечник, в центре днища цилиндра и в центре штока цилиндрического поршня выполнены конические углубления, а торец наконечника штока узла измерения выполнен в виде цилиндра с сферическим окончанием.The device relates to the drilling of oil and gas wells, and in particular to a technique for controlling the swelling of drilled rocks during interaction with the drilling fluid. Using the device will improve the accuracy of the measurement by increasing the reliability of the centering of its constituent elements. To do this, in the device for measuring the swelling of rock samples containing a glass with a cover, a measuring unit, a centering device, a cylinder with a cover with holes in the bottom and cover, a cylindrical piston, the rod of which interacts with the rod of the measuring unit, the centering device is made in the form of П- a shaped arc, in the center of which the tip is fixed, conical recesses are made in the center of the cylinder bottom and in the center of the cylinder piston rod, and the tip end of the rod of the measurement unit is made in the form of a cylinder with a spherical ending.

Description

Устройство относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к технике контроля набухания разбуриваемых пород при взаимодействии с буровым раствором.The device relates to the drilling of oil and gas wells, and in particular to a technique for controlling the swelling of drilled rocks during interaction with the drilling fluid.

Известен прибор по определению набухания материалов [Городнов В.Д. Физико-химические методы предупреждения осложнений в бурении. М Недра, 1977, с.21, рис.2] принятый за прототип, включающий стакан с крышкой, в которой посредством винтов закреплены узел измерения, центрирующее устройство в виде скобы, цилиндр с отверстиями в днище, цилиндрический поршень, шток которого взаимодействует со штоком узла измерения, на днище цилиндра размещены фильтры и навеска исследуемого материала. Цилиндр устанавливается между наконечниками центрирующего устройства и узла измерения, стакан заполняется раствором химического реагента.A known device for determining the swelling of materials [Gorodnov VD Physico-chemical methods for preventing complications in drilling. M Nedra, 1977, p.21, Fig. 2] adopted as a prototype, including a glass with a lid, in which the measuring unit, a centering device in the form of a bracket, a cylinder with holes in the bottom, a cylindrical piston, the rod of which interacts with the rod, are fixed by screws measurement unit, filters and a sample of the material under investigation are placed on the cylinder bottom. The cylinder is installed between the tips of the centering device and the measuring unit, the glass is filled with a solution of a chemical reagent.

Недостатком прибора является низкая надежность центрирующего устройства. Это обусловлено возможностью отклонения скобы от вертикали под воздействием как внешних факторов, например при установке цилиндра в скобу, так и усилия, возникающего при набухании исследуемого образца породы. Следствием является перекос систем цилиндр - поршень и шток поршня - шток узла измерения, увеличение сопротивления перемещению поршня и штока узла измерения, что приводит к искажению результата измерения, увеличению затрат времени на производство измерений.The disadvantage of this device is the low reliability of the centering device. This is due to the possibility of deflection of the bracket from the vertical under the influence of both external factors, for example, when the cylinder is installed in the bracket, and the force arising from the swelling of the test rock sample. The consequence is a skew of the cylinder - piston and piston rod - rod assembly, an increase in the resistance to movement of the piston and the rod of the measurement unit, which leads to a distortion of the measurement result, an increase in the time required to make measurements.

Технический результат состоит в повышении надежности центрования элементов прибора.The technical result consists in increasing the reliability of the centering of the elements of the device.

Поставленный технический результат достигается тем, что в приборе для измерения набухания образцов горной породы, содержащем стакан с крышкой, узел измерения, центрирующее устройство, цилиндр с крышкой с отверстиями в днище и крышке, цилиндрический поршень, шток которого взаимодействует со штоком узла измерения, в отличии от прототипа, центрирующее устройство выполнено в виде П-образной дуги, в центре которой закреплен наконечник, в центре днища цилиндра и в центре штока цилиндрического поршня выполнены конические углубления, а торец наконечника узла измерения выполнен в виде цилиндра с сферическим окончанием.The technical result is achieved by the fact that in the device for measuring the swelling of rock samples containing a glass with a cover, a measuring unit, a centering device, a cylinder with a cover with holes in the bottom and cover, a cylindrical piston, the rod of which interacts with the rod of the measuring unit, unlike from the prototype, the centering device is made in the form of a U-shaped arc, in the center of which a tip is fixed, in the center of the cylinder bottom and in the center of the rod of the cylindrical piston, conical recesses are made, and the end face is the tip of the measurement unit is made in the form of a cylinder with a spherical end.

На фиг.1 изображен продольный разрез прибора, на фигуре 2 - в увеличенном масштабе выноска А, на фиг.3 - выноска Б. Прибор состоит из стакана 1 с крышкой 2. Крышка 2 служит основанием для крепления узла измерения 3 и центрирующего устройства 4. Центрирующее устройство 4 выполнено в виде П-образной дуги, в центре которой закреплен наконечник 5. В центрирующем устройстве размещена ячейка набухания, представляющая собой цилиндр 6. с цилиндрическим поршнем 1. Днище и крышка цилиндра Figure 1 shows a longitudinal section of the device, figure 2 - on an enlarged scale callout A, figure 3 - callout B. The device consists of a glass 1 with a cover 2. Cover 2 serves as the basis for mounting the measurement unit 3 and the centering device 4. The centering device 4 is made in the form of a U-shaped arc, in the center of which a tip is fixed 5. In the centering device there is a swelling cell, which is a cylinder 6. with a cylindrical piston 1. The bottom and cover of the cylinder

6 и цилиндрический поршень 7 перфорированы, отверстия служат для доступа бурового раствора к навеске исследуемого образца горной породы. С внешней стороны цилиндра 6 в центре днища и в центре штока цилиндрического поршня 7 выполнены конические углубления 8. Торец 9 наконечника штока узла измерения 3 выполнен в виде цилиндра с сферическим окончанием.6 and the cylindrical piston 7 are perforated, the holes serve to access the drilling fluid to the sample of the rock sample. On the outside of the cylinder 6 in the center of the bottom and in the center of the rod of the cylindrical piston 7 are made conical recesses 8. The end face 9 of the tip of the rod of the measuring unit 3 is made in the form of a cylinder with a spherical end.

Прибор работает следующим образом. На дно цилиндра 6 укладывают кружок фильтра, на него засыпают навеску исследуемого, сверху также укладывают кружок фильтра. Затем цилиндр 6 помещают в специальное устройство для уплотнения навески исследуемого образца. После уплотнения в цилиндр 6 устанавливают поршень 7.The device operates as follows. A filter circle is laid on the bottom of the cylinder 6, a sample of the test is put on it, a filter circle is also placed on top. Then the cylinder 6 is placed in a special device for sealing a sample of the test sample. After sealing, a piston 7 is installed in the cylinder 6.

В стакан 1 заливают буровой раствор 10, в котором будет происходить процесс набухания.Drilling fluid 10 is poured into the glass 1, in which the swelling process will take place.

Цилиндр устанавливают на наконечник 5 центрирующего устройства 4 и в торец 9 наконечника штока узла измерения 3. Прибор в сборе опускают в стакан 1. По мере набухания исследуемого образца горной породы происходит увеличение его объема, поршень 7 перемещается вверх, что фиксируется стрелкой узла измерения 3, при этом торец 9 наконечника штока узла измерения 3 за счет контакта поверхностей сфера-конус обеспечивает надежное центрирование взаимодействующих между собой штока цилиндрического поршня 7 и штока узла измерения 3, а П-образная форма центрирующего устройства 4 предотвращает несоосность элементов прибора. Оценка степени набухания горной породы производится по специальной методике.The cylinder is installed on the tip 5 of the centering device 4 and on the end 9 of the tip of the rod of the measurement unit 3. The assembly is lowered into the glass 1. As the sample of rock under study swells, its volume increases, the piston 7 moves upward, which is fixed by the arrow of the measurement unit 3, in this case, the end face 9 of the tip of the rod of the measuring unit 3 due to the contact of the surfaces of the sphere-cone ensures reliable centering of the interacting rod of the cylindrical piston 7 and the rod of the measuring unit 3, and the U-shaped shape of the prices grinding device 4 prevents misalignment of the elements of the device. Assessment of the degree of swelling of the rock is carried out according to a special technique.

Claims

A device for measuring the swelling of rock samples, containing a glass with a cover, a measuring unit, a centering device, a cylinder with a cover with holes in the bottom and cover, a cylindrical piston, the rod of which interacts with the rod of the measuring unit, characterized in that the centering device is made in the form of P -shaped arc, in the center of which the tip is fixed, conical recesses are made in the center of the cylinder bottom and in the center of the cylinder piston rod, and the end of the tip of the measuring unit rod is made in the form of a cylinder with a sphere richeskoe ending.