專利名稱：一種高溫高壓養(yǎng)護釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油井水泥漿化驗用的高溫高壓流變測試儀、高溫高壓稠化儀和高溫高壓強度養(yǎng)護箱的高溫高壓養(yǎng)護釜。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外常用的油井水泥漿化驗用儀器的高溫高壓養(yǎng)護釜，其溫度傳感器都放置在水泥漿模具內(nèi)，通過監(jiān)測水泥漿模具內(nèi)的溫度，然后將其與設(shè)定的溫度值相比較，再根據(jù)比較的結(jié)果調(diào)節(jié)電加熱管和冷卻水管的開關(guān)狀態(tài)，從而對水泥漿進行升溫、降溫或恒溫。
加熱過程中，電加熱管先將養(yǎng)護釜內(nèi)的礦物油加熱，然后再通過礦物油的熱對流作用對水泥漿養(yǎng)護模具進行加熱，最后，由養(yǎng)護模具通過熱傳導作用對水泥漿進行加熱。
降溫過程中，冷卻水先對釜體內(nèi)的礦物油進行降溫，然后再通過礦物油的熱對流作用對水泥漿養(yǎng)護模具進行降溫，最后，由養(yǎng)護模具通過熱傳導作用對水泥漿進行降溫。
恒溫過程中，只要水泥漿的溫度上(水化反應(yīng)放熱)、下(儀器散熱)波動到一定的幅度，電加熱管或冷卻水管就開始工作，對溫度變化進行反向控制，從而實現(xiàn)對水泥漿的恒溫。
在該溫度控制方式下，由于熱量從電加熱管傳遞到水泥漿，或從水泥漿傳遞到冷卻水管都需要一定的時間，因此，在電加熱管或冷卻水管開始工作的時間和水泥漿溫度出現(xiàn)變化的時間之間存在一個時間差，即電加熱管、冷卻水管工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時間將大大滯后于實際需要的時間，該停止加熱時卻還在繼續(xù)加熱，該停止冷卻時卻還在繼續(xù)冷卻，從而使水泥漿的溫度出現(xiàn)大幅度的波動。
比如在加熱過程中，當?shù)V物油的溫度達到設(shè)定的溫度值時，由于對水泥漿的加熱需要一定的時間，因此，水泥漿在此時的溫度將低于設(shè)定的溫度值，自然，電加熱管也將繼續(xù)工作，對釜體內(nèi)的礦物油進行加熱，直到水泥漿的溫度達到設(shè)定的溫度值。由于電加熱管在礦物油的溫度達到設(shè)定的溫度值以后還在繼續(xù)工作，就使得礦物油在加熱過程結(jié)束時的溫度大大超過設(shè)定的溫度值，于是，礦物油繼續(xù)對水泥漿進行加熱，從而使水泥漿的溫度也大大超過設(shè)定的溫度值，出現(xiàn)嚴重的上波動。反之，在冷卻過程結(jié)束時，礦物油的溫度將大大低于設(shè)定的溫度值，并繼續(xù)對水泥漿進行冷卻，從而使水泥漿的溫度也大大低于設(shè)定的溫度值，出現(xiàn)嚴重的下波動。
當水泥漿的觸變性較強、導熱性較差時，或高溫高壓強度靜態(tài)養(yǎng)護時，上述問題更為突出，水泥漿溫度上下波動的幅度可達到10℃以上，見附圖1，而根據(jù)API油井水泥漿的化驗要求，水泥漿在化驗過程中的溫差不能超過4℃。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種高溫高壓養(yǎng)護釜，減小在油井水泥漿在高溫高壓化驗過程中的溫度波動。
本實用新型主要由釜體1、釜蓋2、溫度傳感器3、電加熱管4、冷卻水管5組成，電加熱管4在釜體1內(nèi)腔底部豎直、周向排列，冷卻水管5周向纏繞在釜體1外壁上，溫度傳感器3設(shè)置在養(yǎng)護釜內(nèi)壁上，也可以延伸到養(yǎng)護釜與養(yǎng)護模具之間的礦物油中。
本實用新型將傳統(tǒng)高溫高壓養(yǎng)護釜溫度傳感器的監(jiān)測位置從養(yǎng)護模具內(nèi)轉(zhuǎn)移到養(yǎng)護釜與養(yǎng)護模具之間的礦物油內(nèi)，利用礦物油對流傳熱、導熱性好的特點，通過監(jiān)測礦物油的溫度，快速調(diào)節(jié)電加熱管、冷卻水管的工作狀態(tài)，使礦物油的溫度保持在設(shè)定溫度上下很小的溫度范圍內(nèi)，進而使水泥漿的溫度也保持在設(shè)定溫度上下很小的溫度范圍內(nèi)，從而防止在水泥漿的高溫高壓化驗過程中其溫度大幅度上下波動的情況。


圖1是高溫高壓養(yǎng)護釜結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳述。
本實用新型主要由釜體1、釜蓋2、溫度傳感器3、電加熱管4、冷卻水管5組成，電加熱管4在釜體1內(nèi)腔底部豎直、周向排列，冷卻水管5周向纏繞在釜體1外壁上，溫度傳感器3設(shè)置在養(yǎng)護釜內(nèi)壁上，也可以延伸到養(yǎng)護釜與養(yǎng)護模具之間的礦物油中。
升溫過程當?shù)V物油的溫度低于設(shè)定溫度一定的值時，電加熱管開始工作，先對養(yǎng)護釜內(nèi)的礦物油進行加熱，再通過礦物油的熱對流作用對水泥漿養(yǎng)護模具進行加熱，最后，由養(yǎng)護模具通過熱傳導作用對水泥漿進行加熱。由于礦物油對流傳熱、導熱性好，其內(nèi)部的溫度比較均勻。當?shù)V物油的溫度達到設(shè)定的溫度后，控制電路轉(zhuǎn)換電加熱管的工作狀態(tài)，電加熱管停止工作。由于熱量繼續(xù)向水泥漿傳遞或釜體熱量的散失，礦物油的溫度逐漸降低，當其溫度低于設(shè)定溫度一定的值時，電加熱管重新啟動、開始工作，對礦物油進行加熱，直到礦物油的溫度達到設(shè)定溫度。如此循環(huán)往復(fù)，使水泥漿的溫度逐漸達到設(shè)定溫度。
冷卻過程當水泥漿開始大量水化、產(chǎn)生大量的水化熱時，水泥漿的溫度要逐漸升高，自然，礦物油的溫度也要逐漸升高，當其溫度高于設(shè)定溫度一定的值時，冷卻水管開始工作，先對養(yǎng)護釜內(nèi)的礦物油進行冷卻，再通過礦物油的對流作用對水泥漿養(yǎng)護模具進行冷卻，最后，由養(yǎng)護模具通過熱傳導作用對水泥漿進行冷卻。當?shù)V物油的溫度達到設(shè)定的溫度以后，控制電路轉(zhuǎn)換冷卻水管的工作狀態(tài)，冷卻水管停止工作。由于水泥漿繼續(xù)向外傳遞熱量，礦物油的溫度逐漸升高，當其溫度高于設(shè)定溫度時，冷卻水管重新啟動、開始工作，對礦物油進行冷卻，直到礦物油的溫度達到設(shè)定溫度。如此循環(huán)往復(fù)，使水泥漿的溫度達到設(shè)定溫度。
不論是升溫過程還是冷卻過程都不會使礦物油的溫度出現(xiàn)大幅度的波動，從而使水泥漿的溫度也保持在設(shè)定溫度上下很小的溫度范圍內(nèi)，避免了在水泥漿的高溫高壓化驗過程中其溫度大幅度上下波動的情況。
權(quán)利要求1.一種高溫高壓養(yǎng)護釜，主要由釜體(1)、釜蓋(2)、溫度傳感器(3)電加熱管(4)、冷卻水管(5)組成，電加熱管(4)在釜體(1)內(nèi)腔底部豎直、周向排列，冷卻水管(5)周向纏繞在釜體(1)外壁上，其特征在于溫度傳感器(3)設(shè)置在養(yǎng)護釜內(nèi)壁上，也可以延伸到養(yǎng)護釜與養(yǎng)護模具之間的礦物油中。
專利摘要一種適用于油井水泥漿化驗用的高溫高壓流變測試儀、高溫高壓稠化儀和高溫高壓強度養(yǎng)護箱的高溫高壓養(yǎng)護釜，主要由釜體、釜蓋、溫度傳感器、電加熱管、冷卻水管五大部分組成。本實用新型的優(yōu)點在于將傳統(tǒng)高溫高壓養(yǎng)護釜溫度傳感器的監(jiān)測位置從水泥漿內(nèi)轉(zhuǎn)移到礦物油內(nèi)，利用礦物油對流傳熱、導熱性好的特點，通過監(jiān)測釜體內(nèi)礦物油的溫度，快速調(diào)節(jié)電加熱管、冷卻水管的工作狀態(tài)，使釜體內(nèi)礦物油的溫度保持在設(shè)定溫度上下很小的溫度范圍內(nèi)，進而使水泥漿的溫度也保持在設(shè)定溫度上下很小的溫度范圍內(nèi)，從而防止了水泥漿溫度在高溫高壓化驗過程中大幅度波動的情況。
文檔編號G01N33/26GK2739636SQ20042011398
公開日2005年11月9日 申請日期2004年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月3日
發(fā)明者張興國, 李躍明, 鄢銳, 柳健 申請人:新疆石油管理局鉆井工藝研究院