SU794436A1 - Установка дл исследовани про-НицАЕМОСТи KEPHOB гОРНыХ пОРОд - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области исследовани  свойств материалов и, в частности, предназначено дл  исследовани  проницаемости горных пород, а также тампонирующих И гидроизол ционных свойств растворов.

Известна установка дл  определени  проницаемости кернов горных пород, включающа  кернодержатель с устройством дл  гидрообжима керна, и гидросистему дл  прокачивани  через керн рабочей жидкости 1.

Недостатком известной установки  вл етс  то, что круг вопросов, которые можно изучать с ее помощью ограничен. В частности , па этой установке нельз  определ ть кольматирующие свойства буровых и тампонажнЫх растворов, отмывающую способность буферных жидкостей и растворов при измен ющихс  их расходах и давлени х закачивани .

Известна также установка, имеюща  приспособление дл  введени  в кернодержатель бурового раствора и иной жидкости . Известна  установка содержит кернодержатель с полостью и гидравлической системой дл  гидрообжима керна, камеру, сообщающуюс  с кериодержателем и циркул ционной системой дл  прокачивани  рабочей жидкости 2.

Недостатком известной установки  вл етс  то, что в процессе исследований нельз  измерить толщину глинистой корки на керне , а это уменьшает точность измерений. Целью изобретени   вл етс  повышение точности исследований за счет обеспечени  возможности измерени  толщины глинистой корки на поверхности керна. Достигаетс  это тем, что в известной

установке камера снабжена окном с заглушкой и установлена перпендикул рно продольной оси полости керподержател . На фиг. 1 изображена обща  схема установки; на фиг. 2 показан кернодержатель;

на фиг. 3 - сечение А-А фиг. 2; на фиг. 4-упор.

Установка дл  исследовани  проницаемости кернов горных пород включает кернодержатель 1, гидросистему, содержащую

устройства 2 и 3 дл  создани  в лини х 4 и 5 высокого давлени , а также циркул ционную систему в виде приемной 6 и мерной 7 емкостей, соединенных всасывающей линией 8 с пасосом 9. Кроме тото, уст иовка снабжена электрокоптактньш 10 и рабочими манометрами 11, 12 и 13, кранами 14 и 15, трехходовым краном 16, вентил ми высокого давлени  17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 и 24, и компенсатором высокого давлеНи  25. 3 К одному из торцов кернодержател  1 ( фиг. 2) перпендикул рно его оси прикреплена камера 26, имеюща  окно 27, закрытее заглушкой 28. Полость камеры сообщена с полостью кернодержател  и нагнета-5 тельной линией 29 насоса 9. Устройства 2 и 3 имеют одинаковую конструкцию и содержат баллоны со сжатым воздухом и водой, а также редуктор 30. Изменение скорости движени  раствора10 в камере 26, его расхода и давлени  достигаетс  путем изменени  сечени  канала 31 в обойме 32 и производительности насоса 9 соответственно, а также регулированием расхода с помощью крана 15.15 Установка работает следующим образом . Перед началом работы приемную емкость 6 (фиг. 1) заполн ют водой и, включив насос 9, обв зку установки тщательно20 промывают, после чего в кернодержателе 1 и камере 26 устанавливают керны 33 и 34 ( фиг. 2) и закрывают герметично заглушкой 28. При этом на боковую поверхность исследуемого керна 33 предварительно25 нанос т слой эпоксидной композиции дл  исключени  боковой фильтрации исследуемой жидкости и насыщают его выбранной жидкостью с помощью вакуумной установки . Далее в кернодержателе 1 создают дав-30 ление гидрообжима устройством 2. При определении проницаемости керна 33 в статических услови х краны 14 и 15 закрывают и отрезок перекрытой ими лиНИИ , включающей кериодержатель 1 с ка-35 мерой 26, заполн ют исследуемой жидкостью и устройством 3 создают давление. Отфильтровывающуюс  жидкость через керн 33 отбирают через вентиль 19. При установившейс  скорости фильтра-40 ции, учитыва  созданный перепад давлени , объем и в зкость отфильтровавщейс  жидкости, параметры керна, определ ют проницаемость кериа расчетным путем. Аналогично производ т изучение кольма-45 тирующих свойств буровых и тампонажных растворов. При определении кольматирующих свойств буровых и тампонажных растворов в динамических услови х краны 14 и 1550 открывают и, включив насос 9, в системе создают замкнутую циркул цию исследуемого раствора из емкости 6. При этом на торцевой поверхности керна 33 намываетс  глиниста  корка, толщину которой заме-55 р ют через окно 27, предварительно сн в заглущку 28, в выключенном положении насоса. После этого определ ют проницаемость керна 33 путем фильтрации через него жидкости при наличии на его торце60 глинистой корки и по полученному показателю суд т о кольматирующей способности того или иного раствора. Кроме перечисленных видов исследований , установка позвол ет изучать также65 79443 6 4 гидроизол ционные свойства буровых и тампонажных растворов в услови х «пластскважина . Дл  этого краны 14 и 15 закрывают , перекрытую линию и камеру 26 заполн ют водой. Затем, присоединив линию высокого давлени  5 к вентилю 19 устройством создают гидродавление на торец керна 33, который заранее тампонируют исследуемым раствором. Дл  этого пробку 35 предварительно замен ют на упор 36 (см. фиг. 4), предотвращающий осевое смещение керна. Далее, количеством отбираемого фильтрата через вентиль 21 оценивают гидроизол ционные свойства исследуемого раствора. Установка позвол ет также определить глубину проникновени  тампонажных растворов в керн. Дл  этого сначала в установке осуществл ют в статических или динамических услови х тампонирование керна 33 исследуемым раствором, после чего провер ют его на проницаемость. Затем удал ют часть керна со стороны тампонированной его части до тех пор, пока проницаемость его не будет приближенно соизмерима с первоначальным показателем до тампонировани . По мере восстанО|Влени  проницаемости по толщине удаленной части суд т о глубине проникновени  тампонирующего раствора в керн. При этом по мере удалени  сло  керна провер ют гидроизол ционные свойства раствора в услови х «скважина-пласт и «пласт-скважина. Данное техническое рещение расщир ет область научных исследований, а именно: кроме проницаемости, стало возможным определ ть кольматирующие свойства буровых и тампонажных растворов, отмывающие способности буферных жидкостей и растворов при измен ющихс  их расходах и давлени х закачивани , оценивать процесс отфильтровывани  жидкой фазы тампюнажных растворов при отсутствии глинистой корки или при частичном удалении ее буферной жидкостью, изучать прокачиваемость тампоиажных растворов, вы вл ть действие пластовых агрессивных вод на цементный камень, а также определ ть стабильность буровых и тампонажиых растворов в динамических и статических услови х под действием гидравлического давлени . В конечном итоге, все это приводит к новышению эффективности исследовательских работ по созданию высокоэффективных средств, примен емых при борьбе с поглощени ми буровых растворов и при креплении скважин. Кроме того, повышаетс  точность измерений, поскольку исследовани  осуществл ют в услови х, имитирующих скважиниые. Кроме того, благодар  наличию смотрового окна в камере, отпадает «еобходимость демонтажа кернодерлсател  с целью

сн ти  необходимых замеров и замены керна , что приводит к улучшению эксплуатации и ускорению производства указанных работ.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 296886, кл. Е 21В 49/00, 1964.

2.Авторское свидетельство СССР № 600294, кл. Е 21 В 49/00, 1977.

Фиъ. fy