專利名稱：高溫靜態(tài)混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田用試驗(yàn)室檢測(cè)裝置，特別涉及一種檢測(cè)混合類堵劑高溫帶壓靜態(tài) 初凝時(shí)間裝置。
背景技術(shù)：
目前，近年來，人們發(fā)現(xiàn)可固結(jié)及可稠化類材料在油田施工過程中具有獨(dú)特的優(yōu) 勢(shì)，所以在油田的后期施工過程中應(yīng)用可稠化類材料領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，并已經(jīng)成功地應(yīng)用于 油田的堵水、調(diào)剖、封層、堵漏等，施工過程中，種類也在不斷增多。如水泥屬于可固結(jié)物質(zhì)， 對(duì)不同溫度下的稠化時(shí)間有嚴(yán)格的檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)，但是近年來很多油田用的可固結(jié)及可 稠化類材料屬于復(fù)配型混合物。在其內(nèi)部加入了水泥、超細(xì)水泥、粉煤灰、石灰、石膏、樹脂、 纖維、聚合物等，在應(yīng)用時(shí)是和水按照一定的比例配制成漿體，然后用泵將其漿體注入到目 的層，在目的層的環(huán)境下經(jīng)過一定時(shí)間后稠化或固化，從而達(dá)到封堵目的層的目的。這類物 質(zhì)在不同時(shí)間不同溫度下也會(huì)出現(xiàn)稠化或者凝固，但它很難或不能直接用水泥的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 檢測(cè)，不同廠家生產(chǎn)的可固結(jié)及可稠化類材料產(chǎn)品性能差異較大。不同時(shí)間不同溫度下的 稠化程度一“初凝時(shí)間”是檢驗(yàn)該物質(zhì)施工安全性能的一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，但對(duì)這項(xiàng)指標(biāo)卻沒 有一個(gè)統(tǒng)一的檢測(cè)方法和裝置。如果在80°C以下可以用常壓的方法進(jìn)行“初凝時(shí)間”的檢 測(cè)，但是在高溫(如100°C以上)條件下由于水已經(jīng)沸騰，現(xiàn)有裝置無法對(duì)該項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢 測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高溫靜態(tài)混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)裝置，在施工以前 對(duì)混合類堵劑的初凝時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)節(jié)，在模擬施工井段或地層的溫度條件下，復(fù)配添 加劑的種類、加入數(shù)量(濃度)、加水比例，從而滿足現(xiàn)場(chǎng)的施工的要求。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是高溫靜態(tài)混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)裝置，主要由包括 扭力表部分、外筒部分和內(nèi)筒部分。1、扭力表部分扭力表的頂部是圓盤狀的手柄，圓盤狀的手柄的上表面外沿有扭力大小的刻度， 在圓盤狀的手柄的下部有內(nèi)圓盤，在圓盤狀的手柄與內(nèi)圓盤之間有一個(gè)用螺釘將兩頭固定 的螺旋狀彈簧鋼片，螺旋狀彈簧鋼片的外端固定在圓盤狀的手柄上，螺旋狀彈簧鋼片的內(nèi) 端固定有扭力指針中心桿，中心桿上端穿過圓盤狀的手柄的中心孔，中心桿的上端固定有 扭力指針。內(nèi)圓盤與螺旋狀彈簧鋼片的內(nèi)端固定，內(nèi)圓盤的下平面中心固定有連接體。用 手轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤狀的手柄，圓盤狀的手柄使螺旋狀彈簧鋼片受力，螺旋狀彈簧鋼片帶動(dòng)內(nèi)端固 定的扭力指針、內(nèi)圓盤和連接體旋轉(zhuǎn)，在被測(cè)堵劑初凝之前轉(zhuǎn)動(dòng)扭力表手柄時(shí)，連接體不受 中心軸阻力的情況下，扭力指針、表盤、連接體帶動(dòng)中心軸隨圓盤狀的手柄同步轉(zhuǎn)動(dòng)(如果 不計(jì)摩擦阻力)；當(dāng)被測(cè)堵劑趨于稠化或初凝時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)扭力表手柄，連接體受中心軸的阻力， 指針轉(zhuǎn)動(dòng)速度將滯后于手柄和表盤，并且隨著中心軸扭力的增加指針的轉(zhuǎn)動(dòng)角度減小，從而使扭力指針顯示出扭力的大小。2、外筒部分包括中心軸密封壓帽、鋼筒密封蓋、中心軸密封膠圈、鋼筒、中心軸和 鋼筒壓蓋。在圓柱形有底的鋼筒頂部外壁有螺紋，鋼筒壓蓋通過螺紋連接在鋼筒的上部，在 鋼筒壓蓋的下部并在鋼筒的上端蓋有鋼筒密封蓋，鋼筒密封蓋的上端面中心有凸起的空心 圓柱體，空心圓柱體與鋼筒密封蓋為一個(gè)整體，空心圓柱體向上穿過鋼筒壓蓋中心孔。擰緊 鋼筒壓蓋，將鋼筒密封蓋與鋼筒壓緊，達(dá)到密封的效果。鋼筒密封蓋的圓柱體有中心孔，在 鋼筒密封蓋中心孔內(nèi)有一個(gè)中心軸，中心軸與鋼筒密封蓋中心孔內(nèi)壁之間有中心軸密封膠 圈。在鋼筒密封蓋的中心孔上部有內(nèi)螺紋，鋼筒密封蓋上部通過螺紋固定有圓柱體形中心 軸密封壓帽，中心軸密封壓帽有中心孔，中心軸上端穿過中心軸密封壓帽的中心孔，在中心 軸的上端連接有扭力表部分的連接體。中心軸下端穿過鋼筒密封蓋中心孔。3、內(nèi)筒部分包括漿筒和測(cè)試槳。漿筒為圓柱體形有底的圓筒，鋼筒密封蓋下面固 定有漿杯固定夾，漿杯固定夾將下端的漿筒固定；漿筒固定在鋼筒內(nèi)。在漿筒內(nèi)有一個(gè)測(cè)試 槳，測(cè)試槳的結(jié)構(gòu)是在圓柱桿的壁上固定有上下兩層槳葉，每層槳葉由兩片槳葉組成，兩片 槳葉相互對(duì)稱自圓柱桿向外伸展，兩層槳葉與圓柱桿為一個(gè)整體。圓柱桿的上端與中心軸 連接，中心軸下端的螺栓將中心軸和槳葉中心的圓柱桿連接在一起。漿筒內(nèi)部放置有配制好的被測(cè)堵劑，測(cè)試槳浸泡在被測(cè)堵劑中，測(cè)試槳用來傳遞 上部扭力表轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的扭力。為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，所述的鋼筒密封蓋和鋼筒壓蓋制作為一體。為了方便安裝，所述的扭力表部分的連接體為圓柱體形，在連接體的下端面為圓 錐斜面，圓錐斜面上部中心位置凸起一個(gè)長(zhǎng)方形舌片，中心軸頂部沿直徑方向有一個(gè)橫向 開通的凹形槽，圓錐斜面上部凸起的舌形片直接插入在中心軸頂部有一個(gè)凹形槽中。在鋼筒密封蓋上并在與鋼筒接觸部分有一個(gè)環(huán)形槽，槽內(nèi)有一個(gè)耐高溫的密封 墊。簡(jiǎn)述高溫靜態(tài)混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)裝置的工作原理。參閱圖1。首先需要對(duì)高溫靜態(tài)混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)裝置進(jìn)行標(biāo)定，然后才能正式測(cè)
試o漿筒7內(nèi)的混合類被測(cè)堵劑10在一定溫度和時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)稠化或凝固現(xiàn)象，隨著 溫度的升高被測(cè)堵劑10的初凝時(shí)間會(huì)縮短，該裝置是靠測(cè)扭力的方式來完成檢測(cè)的。因?yàn)?不同被測(cè)堵劑10初凝時(shí)間的扭力是不同的。配制好的被測(cè)堵劑10裝入漿筒7中，漿筒7的外部為傳熱介質(zhì)8(水)，整個(gè)鋼筒 9為密閉狀態(tài)，當(dāng)外部環(huán)境溫度升高時(shí)，漿筒7內(nèi)部的被測(cè)堵劑10的溫度也隨之緩慢上升， 隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，漿筒7內(nèi)部的溫度與外部環(huán)境溫度達(dá)到平衡狀態(tài)后，開始保持恒溫狀態(tài)。當(dāng)被測(cè)堵劑10進(jìn)入初凝狀態(tài)之前處于流動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)被測(cè)堵劑10內(nèi)摩擦阻力比 較小，轉(zhuǎn)動(dòng)上部的扭力表1，扭力表1通過中心軸11帶動(dòng)浸泡在被測(cè)堵劑10中的測(cè)試槳6 轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)被測(cè)堵劑10對(duì)測(cè)試槳6的槳葉產(chǎn)生的阻力較小，扭力表1上顯示的扭力值也是 很小的；隨著時(shí)間的延長(zhǎng)被測(cè)堵劑10進(jìn)入初始稠化狀態(tài)，這時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)扭力表1時(shí)，扭力值相對(duì) 較高，即被測(cè)堵劑10已經(jīng)開始進(jìn)入稠化狀態(tài)，被測(cè)堵劑10對(duì)測(cè)試槳6的槳葉的阻力增加； 當(dāng)被測(cè)堵劑10進(jìn)入初凝狀態(tài)時(shí)，被測(cè)堵劑10已經(jīng)處于半固態(tài)或固態(tài)，這時(shí)測(cè)試槳6在漿筒 7內(nèi)部活動(dòng)十分困難，扭力表1上顯示為很高的扭力值或?yàn)闊o限大，即被測(cè)堵劑10已經(jīng)達(dá)到
4了初凝狀態(tài)，從被測(cè)堵劑10開始進(jìn)入保持恒溫時(shí)到初凝狀態(tài)的時(shí)間為被測(cè)堵劑10在該溫 度下的初凝時(shí)間。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明高溫靜態(tài)混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)裝置，能在模擬施 工井段或地層的溫度條件下，進(jìn)行混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)，更適合于堵劑和添加劑配方 的優(yōu)選。能在100°c 150°c的溫度條件下進(jìn)行了 “初凝時(shí)間”的檢測(cè)，該裝置工作狀態(tài)良 好，性能可靠，測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)重復(fù)性較好，同一樣品重復(fù)測(cè)試的差值< 5%。在施工以前對(duì)混 合類堵劑的初凝時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)節(jié)，在復(fù)配添加劑的種類、加入數(shù)量(濃度)、加水比例， 從而滿足現(xiàn)場(chǎng)的施工的要求。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，體積小巧，檢測(cè)、實(shí)驗(yàn)成本低。


圖1是本發(fā)明高溫靜態(tài)混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖中，1.扭力表，2.中心軸密封壓帽，3.鋼筒密封蓋，4.中心軸密封膠圈，5.密 封墊，6.測(cè)試槳，7.漿筒，8.傳熱介質(zhì)，9.鋼筒，10.被測(cè)堵劑，11.中心軸，12.鋼筒壓蓋， 13.螺栓，14.漿杯固定夾。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 以一個(gè)高溫靜態(tài)混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)裝置為例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一 步詳細(xì)說明。參閱圖1。本發(fā)明高溫靜態(tài)混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)裝置，包括扭力表部分、外筒 部分和內(nèi)筒部分。扭力表部分扭力表1的頂部是圓盤狀的手柄，圓盤狀的手柄的上表面外沿有扭 力刻度，在圓盤狀的手柄的下部有內(nèi)圓盤，在圓盤狀的手柄與內(nèi)圓盤之間有一個(gè)用螺釘將 兩頭固定的螺旋狀彈簧鋼片，螺旋狀彈簧鋼片的外端固定在圓盤狀的手柄上，螺旋狀彈簧 鋼片的內(nèi)端固定有扭力指針中心桿，中心桿上端穿過圓盤狀的手柄的中心孔，中心桿的上 端固定有扭力指針。內(nèi)圓盤與螺旋狀彈簧鋼片的內(nèi)端固定，內(nèi)圓盤的下平面中心固定有連 接體。扭力表部分的連接體為圓柱體形，在連接體的下端面為圓錐斜面，圓錐斜面上部中心 位置凸起一個(gè)長(zhǎng)方形舌片，中心軸11頂部沿直徑方向有一個(gè)橫向開通的凹形槽，圓錐斜面 上部凸起的舌形片直接插入在中心軸11頂部有一個(gè)凹形槽中。外筒部分包括中心軸密封壓帽2、鋼筒密封蓋3、中心軸密封膠圈4、密封墊5、鋼 筒9、中心軸11和鋼筒壓蓋12。鋼筒9采用不銹鋼制成，筒壁與筒底是一個(gè)整體，內(nèi)徑為 63. 5mm，深度157mm，壁厚9. 25mm,內(nèi)容積為500ml。在圓柱形有底的鋼筒9頂部外壁有螺 紋，鋼筒壓蓋12通過螺紋連接在鋼筒9的上部，在鋼筒壓蓋12的下部并在鋼筒9的上端蓋 有鋼筒密封蓋3，鋼筒密封蓋3的上端面中心有凸起的圓柱體，圓柱體穿過鋼筒壓蓋12中心 孔。鋼筒密封蓋3的圓柱體有中心孔，在鋼筒密封蓋3中心孔內(nèi)有一個(gè)中心軸11，中心軸 11與鋼筒密封蓋3中心孔內(nèi)壁之間有中心軸密封膠圈4。在鋼筒密封蓋3的中心孔上部有 內(nèi)螺紋，鋼筒密封蓋3上部通過螺紋固定有圓柱體形中心軸密封壓帽2，中心軸密封壓帽2 有中心孔，中心軸11上端穿過中心軸密封壓帽2的中心孔，在中心軸11的上端有連接扭力 表部分的凹槽。中心軸11下端穿過鋼筒密封蓋3中心孔。在鋼筒密封蓋3上并在與鋼筒 9接觸部分有一個(gè)環(huán)形槽，槽內(nèi)放有一個(gè)耐高溫的密封墊5。
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內(nèi)筒部分包括漿筒7和測(cè)試槳6。漿筒7為圓柱體形有底的圓筒，漿筒7內(nèi)徑為 53mm，長(zhǎng)度為132mm，內(nèi)容積為240ml。鋼筒密封蓋3下面固定有一個(gè)漿杯固定夾14，漿杯固 定夾14下端固定漿筒7 ；漿筒7固定在鋼筒9內(nèi)。在漿筒7有一個(gè)測(cè)試槳6，測(cè)試槳6的結(jié) 構(gòu)是在圓柱桿的壁上固定有上下兩層槳葉，每層槳葉由兩片槳葉組成，兩片槳葉相互對(duì)稱 自圓柱桿向外伸展，兩層槳葉與圓柱桿為一個(gè)整體。圓柱桿的上端與中心軸11連接，中心 軸下端的螺栓13將中心軸和槳葉中心的圓柱桿連接在一起。漿筒7與鋼筒9之間為導(dǎo)熱介質(zhì)(水)，測(cè)試槳6垂直懸掛在漿筒7內(nèi)的中間位置。
權(quán)利要求
一種高溫靜態(tài)混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)裝置，包括扭力表部分、外筒部分和內(nèi)筒部分，其特征在于扭力表部分扭力表(1)的頂部是圓盤狀的手柄，圓盤狀的手柄的上表面外沿有扭力刻度，在圓盤狀的手柄的下部有內(nèi)圓盤，在圓盤狀的手柄與內(nèi)圓盤之間有一個(gè)用螺釘將兩頭固定的螺旋狀彈簧鋼片，螺旋狀彈簧鋼片的外端固定在圓盤狀的手柄上，螺旋狀彈簧鋼片的內(nèi)端固定有扭力指針中心桿，中心桿上端穿過圓盤狀的手柄的中心孔，中心桿的上端固定有扭力指針；內(nèi)圓盤與螺旋狀彈簧鋼片的內(nèi)端固定，內(nèi)圓盤的下平面中心固定有連接體；外筒部分包括中心軸密封壓帽(2)、鋼筒密封蓋(3)、中心軸密封膠圈(4)、鋼筒(9)、中心軸(11)和鋼筒壓蓋(12)，在圓柱形有底的鋼筒(9)頂部外壁有螺紋，鋼筒壓蓋(12)通過螺紋連接在鋼筒(9)的上部，在鋼筒壓蓋(12)的下部并在鋼筒(9)的上端蓋有鋼筒密封蓋(3)，鋼筒密封蓋(3)的上端面中心有凸起的空心圓柱體，空心圓柱體與鋼筒密封蓋為一個(gè)整體，空心圓柱體向上穿過鋼筒壓蓋(12)中心孔；鋼筒密封蓋(3)的空心圓柱體有中心孔，在鋼筒密封蓋(3)的中心孔內(nèi)有一個(gè)中心軸(11)，中心軸(11)與鋼筒密封蓋(3)中心孔內(nèi)壁之間有中心軸密封膠圈(4)，在鋼筒密封蓋(3)的中心孔上部有內(nèi)螺紋，鋼筒密封蓋(3)上部通過螺紋固定有圓柱體形中心軸密封壓帽(2)，中心軸密封壓帽(2)有中心孔，中心軸(11)上端穿過中心軸密封壓帽(2)的中心孔，在中心軸(11)的上端連接有扭力表部分的連接體，中心軸(11)下端穿過鋼筒密封蓋(3)中心孔；內(nèi)筒部分包括漿筒(7)和測(cè)試槳(6)，漿筒7為圓柱體形有底的圓筒，鋼筒密封蓋(3)下面固定有漿杯固定夾(14)，漿杯固定夾(14)將下端的漿筒(7)固定；漿筒(7)固定在鋼筒(9)內(nèi)，在漿筒(7)內(nèi)有一個(gè)測(cè)試槳(6)，測(cè)試槳(6)的結(jié)構(gòu)是在圓柱桿的壁上固定有上下兩層槳葉，每層槳葉由兩片槳葉組成，兩片槳葉相互對(duì)稱，圓柱桿的上端與中心軸(11)連接，中心軸下端的螺栓(13)將中心軸和槳葉中心的圓柱桿連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫靜態(tài)混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)裝置，其特征是所述的 鋼筒密封蓋⑶和鋼筒壓蓋(12)為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高溫靜態(tài)混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)裝置，其特征是所 述的扭力表部分的連接體為圓柱體形，在連接體的下端面為圓錐斜面，圓錐斜面上部中心 位置凸起一個(gè)長(zhǎng)方形舌片，中心軸(11)頂部沿直徑方向有一個(gè)橫向開通的凹形槽，圓錐斜 面上部凸起的舌形片直接插入在中心軸(11)頂部有一個(gè)凹形槽中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高溫靜態(tài)混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)裝置，其特征是在 鋼筒密封蓋(3)上并在與鋼筒(9)接觸部分有一個(gè)環(huán)形槽，槽內(nèi)有一個(gè)密封墊(5)。
全文摘要
高溫靜態(tài)混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)裝置，應(yīng)用于油田用檢測(cè)混合類堵劑高溫靜態(tài)初凝時(shí)間。包括扭力表部分、外筒部分和內(nèi)筒部分。扭力表部分扭力表的頂部是圓盤狀的手柄，手柄的上表面有扭力刻度，螺旋狀彈簧鋼片的外端固定在手柄上，螺旋狀彈簧鋼片的內(nèi)端固定有扭力指針中心桿，內(nèi)圓盤的下平面中心固定有連接體。外筒部分鋼筒壓蓋鋼筒密封蓋連接在鋼筒的上部，在筒密封蓋中心孔內(nèi)有中心軸，在中心軸的上端連接扭力表部分的連接體。內(nèi)筒部分包括漿筒和測(cè)試槳。圓柱桿的上端與中心軸的下端連接。效果是能在模擬施工井段或地層的溫度條件下，進(jìn)行混合類堵劑初凝時(shí)間檢測(cè)，更適合于堵劑和添加劑配方的優(yōu)選。
文檔編號(hào)G01N11/14GK101975727SQ20101029148
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者劉希君, 李瑩, 楊衛(wèi)華, 王心剛, 葛紅江, 袁潤(rùn)成, 雷齊玲, 魏玉蓮 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司