Патент ссср 154079
.п(я 154079
Класс 0 01m; 42k, 49вв
СССР
И P Н
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Подписная группа № 172
К. С. Коненков, Н. С. Дон, А. В. Синельников, Н. И. Титков, P. Я. Исакович, A. И. Леонидова, Е. М. Соловьев и В. T. Тарасов
ПРИБОР ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ИЗУЧЕНИЯ СВОЙСТВ
ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА, ТЕСТА И ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ
Заявлено 25 мая 1962 г. за Ле 779973/29-14 в Комитег по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» Ло 8 за 1963 г.
Пзвестные приборы для определения свойств цементного раствора, теста и цементного камня могут определить каждь|й только одну из физико-механических характеристик его (подвижность, водоотдача, проницаемость, прочность и т. д.); поэтому для определения комплексной характеристики (реологи>1еских и физико-механических свойств) обыч- . по берут несколько приборов, что делает эти определения трудоемкими и продолжительными. Помимо этого, известные приборы не обеспечивают нахождение соответствия условий испытания условиям работы раствора (повышенные температура и давление).
Предлагаемый прибор для комплексного изучения свойств цементного- раствора или теста, предназначенного для определения B03îîòëàчи, водопроницаемосги, сцепления с металлом и прочности на сжатие в условиях повышенной температуры и давления, выполнен с камерой в виде обогреваемого вертикального авток.пава. в которой помещен пустотельный шток-поршень, передающий нагрузку на образец, помещаемый в автоклав. С целью осуществления перемешипания цементного раствора при заданной температуре и перекачки его в рабочу ) камеру, нижняя крышка автоклава может иметь отверстия, соединяю1цие полость автоклава с регулирующими вентилями, штуцером для гибкой
1рубки, присоединенной другим концом к обогреваемому цилиндру с поршнем, внутри которого смонтирован вал, с укрепленной на конце его крыльчаткои.
Для определения водоотдачи и водопроницаемости цементного раствора при данном перепаде давлений цилиндрический выступ ниж№ 154079!
Iей крыtп ки авт01< 1333 и к011еll Iиток-поршlicfi 3l)же(lы керл Mff (cски M u фильтрами, а к вентилю нижней крышки автокллва подклк):ен всасывающий пресс, в котором создают дав1ение, p IBtfoe пластовому.
Для определения твердости цементного рлствора в процессе его твердения при повышенных температурах в по,fncTb шток-поршня введена игла, внедряемая в образец под давлением, создаваемым в цилиндре, который жестко соединен CO шток-поршнем.
Автоклав выполнен в виде тонкостенного цилиндра, изготовленного из упругого материала, деформирующегося под давлением.
Такая конструкция прибора при испытаниях образца создает условия, соответствующие условиям работы раствора в нефтяных сквлжи»ах при их цементировании.
На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый прибор; на фиг. 2 — деталь автоклава в увеличенном масштабе по отношению к фиг, l.
Г1редлагаемый прибор состоит из цилиндрической камеры I в виде вертикального автоклава, обогреваемого электроспиралью 2. Сверху в него входит нуcToT(лый T01cTocTcftflbll3 шток-поршень,3. Уп 10TIIcние межлу варум<ной поверхностью шток-поршня н лвтоклавом достигается с помо)цью уплотнительных колец 4. Шток-поршень перемешается в осевом направлении давлением, создаваемым в цилиндре 5, действую1цим на поршень 6. На верхнем конце штока укреплен малый цилиндр
7 со шток-поршнем 8 и иглой 9.
С нижней стороны автоклав закрывается крышкой 10 и при>кимлетгя вш(том (1, который перемещается B Осе130>1 направлении Ilpè помощи гайки (2, спаренной с зубчатой передачей, получа(ошей движение от двигателя (,3. Крышка (O имеет отверстия, соединяющие полость авток1ава с регулирующими вентилями 14 и 15, и штуцер для присоединения гибкой трубки 16, TcpbiOcTBTffpoB31flfolf тсрмоизоляцисй 17.
Tl)3 бк,l /б CO(1111111(T I
Перед 113чалом работы шток-поршень 8 íл.<одится в крайнем Ifll>I Штуцер 18 отнят от цилиндр- Ци.1инлри lect Приготовленньш цементный раствор заливается B цилиндрическую xaмеру !9, которая после этого закрывается штуцером 18. Вкл(очается двигатель 28, и раствор перемешньается. В цилиндрической камере (9 создается давление, открывается вентиль 15, н через него выпускается воздух, заполняющий трубопров (ы. Г1сремешивлние раствора продолжается в течение заданного времени, после чего в цилиндрической камере 19 создается давление, превышающее нл несколько атмосфер горное давление. Неперемешанный паствор, остлшнийся в трубопроводе, вытесняется перемешанны;i — поступающими(из камеры, и выпускается через вентиль (5. После закрытия вентиля продолжают увеличивать давление в цилиндрической камере (9, под действием которого раствор JQ ),) 1<)! 1 из-под поршня вытесняется в лвтокллв 1, шток-поршень 3 поднимается. Заполнение раствором авток«E»3 продолжается до сформирования зад;пгиых размеров 06р33113 34. »ысотл которого определясгся но шкале шток-порш и я 8. Для определения водоот;)лчи к вентилю 11 иодкл)<>чается вслсывающий пресс (на чертеже нс покл;;ill!, в котором создается давление, равное пластовому. Пресс отбирает жидкую флзу из >брлз)13 .И ири постоянном перепаде давления между давлением в цилиндре 5 и в прессс (на чертеже не показа i) y«T (ис>»кi<, рлвнь)м пер(илду между пластовым давлением и дав,(c)(!)C» п(др<н тлтичсского сто i();1 )кидкости. Б нропсссс фильтрации chopocTt нс ремеlffcния поршня пресса умеиьиглется с таким p3« (CT<>ii, чг<>бы псрсилд длв iciiiii(все время оставался f)ocToi(ll)ff>)M. 110 окончании фильTp;E)El(If, пресс о«тлнл». (Elf)iE(гся и образец 84 выдерживлстся в 3»токллвс ири заданном Объем(юнапряженном состоянии, опре.(сленном врс мсни и температуре.. Во »Ремii Bhf;E(Р)кки TB(P E<)«T)> OE>P»»El<> l)1)(><>» cf(>1 c llo)io)IEI lo 1bl 9, которая внедряется B обрлзец под длв Iclili(м жидкости, подаваемой в Bcpx)i)oto 13«TI ин IIII) Ep3 7. ГлуГи(нл внедрения иглы 0)ipczeляется по шкале, Iiìci<>EE)cï«EI í3 веркнем конце и)ток-ll(>pillня 8. Коне)с злтверде»лния опрс.)еляется п0 резкому увели ILflllfo <)fipoTIIE)ëcíèÿ игле. После затвердения через образец И пропускают поток жи;)кой фазы прн постоянном ряс. (Оде: при этом т()уГ>лиро»од От нлгистлтслш(<и.о пресса присоединя)от к вентилю 27, 1»слсыE13)off lèé -- к âcíòèc)þ 11. Проницаемо«ть образца цемс EITflol0 к()чн>(Опрс.l<ляк>т tio»сличи:(е НЕРЕИЯДЛ ДЗВЛС»ИЯ. Д,чя определения сцепления цс чснтного клмня с мет(ьзлом прибор ПРИВОДЯТ В C, ((;E), )Of(ECC COCTOSI fl ll< : Н;1 К<Р »I II) E(>, !< «< CT3 Il;E li, l ll »;) IOT» Гh, I )0 85, длина )соторой )Icc)(<>лько бол)иис высоты с>брл:Eii;i; вср.(ниii т<>рсц вту. I)(I(пои действис м Biff lTB 11 поджн)((1(от к Осног>лни)О flTol(ля вл. I Iклл)ш. 110 величине давления су)ят о с(иле си«илеl)i(El цементного камня с метлллом. Для определения прочности образца цементного камня на сжатие при объемно-напряженном состоянии увеличением;(авлсi(EIEI B цил><.<äðñ 5 под поршнем 6 доводят шток-Boplti«il» .7 до соприк E«3)E)EEE «образцом цементного камня. 11ри дл. )»ней(нем уBc;llf÷åíllè давления шток-поршень нажимает на обрлзец и р )зрушлст его. 1lo величине рлзрушлющего ,EBB >i()i)IE) СуДят О про If)o«Tli Об(1лзцл. lIpcдмет изобрсте»ия 1. Приоор для комплексного изуч ffll» «(и>й«тв цементног0 p Оп, >еделения геологических и физико-ме);ли»чески свойств цементного рл ..твора, те«та и цементного камня в ус (of))i>Ex иовышсннык Tei)()cp;Eту ) и длвления, он вь(полнен с клмерой» виде обогреваемого всртикл.)ьного автоклава, в котором )O»ciiicif пустотс Ei.ii шток-поршень, передающий нагрузку на обра»cil, номе(ил«мни в i»To)(ла». 2. ПриГ>ор по п. 1, отл ч а )О и(и ii с я тем, что, с цел(по осуществления перемешивания цемс»тиого раствора при злданной температуре 1f перекачки его в рабочую камеру, ни)княя крышка автоклава имеет отверстия, соединяющие полость автоклава с регулирующими вентилями, штуцером для пгбкой трубки, приаоединеннои другим концом к обогреваемому цилиндру с поршнем, внутри которого смонтирован вал, с укрепленной иа конце его крыльчаткой. № 154079 3. Прибор по и. 1, от л и ч и ю шийся тем, что, с целью определения водоотдачи и водолроницасмости цементного раствор» при эаданном перепаде давления, лилиндрический выступ нижней крышки автоклава il колец шток.00p0l118 снабжены керамичеch0hl)l г1)илътрами, а к вентилю нижней крышки автоклав; подключен пресс, в котором создают давление, равное пластовому. 4. Прибор по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью определения твердости цементного раствора в процессе его твердения при лочышенных температурах, в полость шток-поршня введена игла, внедряемая в образец под давлением, создаваемым в цилиндре, который жестко соединен со шток-поршнем. 5. Прибор по лл. 1 — 4, о т л и ча ю шийся тем, что автоклав выполнен в виде тонкостенного цилиндра, изготовленного иэ упругого материала, деформирующегося под давлением, Ф//г 2 Ф//2 Составитель М. Б. Сергеев Редактор Г. M. Печоров Техред А. А. Камыгвникова Корректор Н. В. Гераськииа Поди. к печ. 14/1Х вЂ” 63 г. Формат бум. 70>(I08«»; Объем 0,35 изд. л. 3ах, 2334/8 Тираж 1000 Ценя > коп. ЦН11Р!ПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4. Типография, пр. Сапунова, 2.
