一種測(cè)量鉆井液離子濃度的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油開發(fā)過程中相關(guān)液體中的離子含量測(cè)量裝置，尤其涉及鉆井液中 離子測(cè)量的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我們?cè)趯?duì)鉆井液進(jìn)行離子濃度測(cè)量時(shí)主要是取其濾液，并對(duì)其中的離子等 主要采用滴定方法測(cè)量檢測(cè)。滴定法屬于手工測(cè)量法，操作復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)且容易受到人為因 素影響。同時(shí)滴定法檢測(cè)的頻率低，無法對(duì)鉆井液的性能的維護(hù)提供實(shí)時(shí)依據(jù)，也無法有效 預(yù)防鉆井液性能因?yàn)殡x子含量的變化造成的性能惡化。
[0003] 離子選擇電極法測(cè)定離子濃度被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和水質(zhì)分析W及生物、化 工、輕工產(chǎn)業(yè)中。該方法簡(jiǎn)單快速，精度較高。在使用該方法進(jìn)行鉆井液中離子濃度測(cè)量 時(shí)，由于鉆井液粘度大，固相多，切力大的特點(diǎn)，離子在鉆井液中分散不均勻，造成測(cè)量數(shù)據(jù) 的不穩(wěn)定。如果為了得到穩(wěn)定數(shù)據(jù)對(duì)鉆井液進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間攬拌，又會(huì)導(dǎo)致空氣中的離子被帶 入到鉆井液中，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確。
[0004] 相關(guān)專利有專利公開號(hào)為CN 101294927A的專利，專利公開號(hào)為CN 101393221A 的專利和專利公開號(hào)為CN 101971014A的專利。W上專利都是基于離子選擇電極法測(cè)量離 子濃度的儀器，都沒有溫度控制和攬拌控制系統(tǒng)。使用該儀器進(jìn)行測(cè)量得不到穩(wěn)定準(zhǔn)確的 結(jié)果?！逗铣杉夹g(shù)與應(yīng)用》于2011年9月（26卷第3期）發(fā)表的《鉆井液離子含量的儀器分 析方法展望》一文中首次展望了離子選擇電極在測(cè)量鉆井液離子濃度中的應(yīng)用，但并沒有 改進(jìn)相關(guān)設(shè)備和具體針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)未處理鉆井液進(jìn)行實(shí)際測(cè)量的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種能夠快速、準(zhǔn)確地測(cè)量鉆井 液中離子濃度的鉆井液離子濃度測(cè)量裝置。
[0006] 其技術(shù)方案是，一種測(cè)量鉆井液離子濃度的裝置，包括電極測(cè)量系統(tǒng)、攬拌系統(tǒng)W 及電位計(jì)，其中電極測(cè)量系統(tǒng)包括密閉容器和測(cè)量電極；攬拌系統(tǒng)包括電機(jī)和攬拌棒；測(cè) 量電極和攬拌棒從密閉容器頂部插入密閉容器內(nèi)部，測(cè)量電極與電位計(jì)連接，其特征是裝 置中還包括恒溫系統(tǒng)，恒溫系統(tǒng)包括恒溫水浴箱、溫度顯示儀和溫度控制器；電極測(cè)量系統(tǒng) 的密閉容器座落在恒溫水浴箱內(nèi)。
[0007] 上述方案還包括 攬拌系統(tǒng)的電機(jī)連同攬拌棒通過底座、支架和調(diào)節(jié)旋鈕吊裝在密閉容器的一側(cè)，電機(jī) 連接有調(diào)速控制器。
[0008] 密閉容器頂部預(yù)制有多個(gè)與測(cè)量電極插接配合的孔，并且每個(gè)孔裝有密封塞。
[0009] 攬拌棒的外部套裝有套筒，套筒與密閉容器接合處設(shè)有密封塞。
[0010] 測(cè)量電極包括巧離子、氯離子、鎮(zhèn)離子、碳酸根離子或硫離子選擇電極的一種或幾 種。
[0011] 發(fā)明的效果；本發(fā)明基于離子選擇電極法的原理，對(duì)測(cè)量裝置進(jìn)行了改進(jìn)，W適應(yīng) 鉆井液固相多、粘度大、切力大等特點(diǎn)，解決了由于鉆井液中離子分散不均勻造成的電極電 勢(shì)不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確問題。另外，針對(duì)離子電極的溫度敏感性較強(qiáng)特點(diǎn)，增加了恒溫系統(tǒng) W排除溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
[0012] 使用該裝置及方法進(jìn)行鉆井液離子濃度測(cè)量的結(jié)果準(zhǔn)確可靠。能夠避免因鉆井液 分散不均勻造成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)和攬拌后空氣中離子進(jìn)入鉆井液中造成電勢(shì)不穩(wěn)、W及鉆 井液溫度變化造成的讀數(shù)不穩(wěn)等問題。將本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與鉆井液離子濃度的常規(guī)測(cè)量方法 (滴定法）進(jìn)行對(duì)比，獲得較好的吻合結(jié)果。
【附圖說明】
[0013] 附圖1是一種典型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖中，1是底座，2是支架，3是調(diào)節(jié)旋鈕，4是電機(jī)（電機(jī)控制器)，5是攬拌棒，6是 套筒，7是密封塞，8是測(cè)量電極，9是密閉容器，10是恒溫水浴箱，11是溫度控制開關(guān)，12是 溫度控制旋鈕，13是溫度顯示儀，14是電位計(jì)。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 參照附圖1，本發(fā)明通過如下方式實(shí)現(xiàn)： 實(shí)施例1 該裝置由攬拌系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)、電極測(cè)量系統(tǒng)組成。攬拌系統(tǒng)能將所測(cè)液體攬拌均勻， 其具體設(shè)置如下，電機(jī)下方連接有攬拌棒5,攬拌棒5外有一層套筒6,該套筒6與密閉容器 孔9的密封塞7緊密連接，使密閉容器密封。攬拌棒5在密閉容器9的正上方，并伸入密閉 容器9中與測(cè)試溶液接觸。
[0016] 用于保持所測(cè)液體溫度恒溫系統(tǒng)的恒溫水浴箱10安裝在密閉容器9的正下方，而 溫度控制開關(guān)11、溫度顯示儀13和溫度控制旋鈕12則安裝在恒溫水浴箱10的箱體上。
[0017] 本裝置中的電極測(cè)量系統(tǒng)，帶有開孔的密閉容器9安裝在恒溫水浴箱10里，密閉 容器9的材料是玻璃，測(cè)量電極8安裝在密閉容器9的開孔處，該實(shí)施例中放入的電極為巧 離子選擇電極，故測(cè)量的是液體中巧離子的濃度。測(cè)量電極8與所測(cè)液體充分接觸，在電極 與密閉容器開孔的結(jié)合處安裝密封塞7,密封塞7能夠保持密閉容器9完全密封，使得攬拌 時(shí)外界的空氣不會(huì)進(jìn)入到密閉容器9中。本發(fā)明中的電位計(jì)14能夠?qū)﹄姌O所測(cè)結(jié)果進(jìn)行 電位顯示。
[0018] 該裝置的使用方法為；將測(cè)量液體注滿密閉容器，打開電位計(jì)預(yù)熱和恒溫裝置，將 溫度調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)到測(cè)量所需溫度3° C、密閉容器放入恒溫箱，裝好攬拌棒，放入電極，待 溫度恒定后，記錄電位值，獲得測(cè)量結(jié)果。
[001引 實(shí)施例2 本裝置由攬拌系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)、電極測(cè)量系統(tǒng)組成。攬拌裝置能將所測(cè)液體攬拌均勻， 其具體設(shè)置如下，支架2安裝在底座1的上方，調(diào)節(jié)旋鈕3安裝在支架2的結(jié)合處，用于調(diào) 節(jié)支架的高度。電極控制器安裝在支架2上，其下方連接有攬拌棒5,攬拌棒外有一層套筒 6,該套筒與密閉容器孔的密封塞緊密連接，使密閉容器密封。攬拌棒5在密閉容器9的正 上方，并伸入密閉容器9中與測(cè)試溶液接觸，在密閉容器9與攬拌棒的接孔處安裝有密封塞 7。
[0020] 另外，本裝置還包含本發(fā)明還包含用于保持所測(cè)液體溫度恒定的恒溫系統(tǒng)，如圖1 所示；恒溫水浴箱10安裝在密閉容器9的正下方，而溫度控制開關(guān)11、溫度顯示儀13和溫 度控制旋鈕12則可W如圖所示安裝在恒溫水浴箱的箱體上。
[0021] 此外，本裝置還包含用于測(cè)量液體中離子濃度的電極測(cè)量系統(tǒng)，如圖1所示，帶有 開孔的密閉容器9安裝在恒溫水浴箱10里，密閉容器9的材料是陶瓷，測(cè)量電極8安裝在 密閉容器9的開孔處，該實(shí)施例中，密閉容器有H個(gè)開孔，分別放入攬拌棒、氯離子選擇電 極和鎮(zhèn)離子選擇電極，故測(cè)量的是液體中氯離子和鎮(zhèn)離子的濃度。測(cè)量電極8與所測(cè)液體 充分接觸，在電極與密閉容器開孔的結(jié)合處安裝密封塞7,密封塞7能夠保持密閉容器9完 全密封，使得攬拌時(shí)外界的空氣不會(huì)進(jìn)入到密閉容器9中。本發(fā)明中的電位計(jì)14能夠?qū)﹄?極所測(cè)結(jié)果進(jìn)行電位顯示。
[0022] 該裝置的使用方法為；將測(cè)量液體注滿密閉容器，打開電位計(jì)預(yù)熱和恒溫裝置，將 溫度調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)到測(cè)量所需溫度90° C、密閉容器放入恒溫箱，裝好攬拌棒，放入電極， 待溫度恒定后，記錄電位值，獲得測(cè)量結(jié)果。
[002引 實(shí)施例3 本裝置由攬拌系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)、電極測(cè)量系統(tǒng)組成。攬拌裝置能將所測(cè)液體攬拌均勻， 其具體設(shè)置如下，支架2安裝在底座1的上方，調(diào)節(jié)旋鈕3安裝在支架2的結(jié)合處，用于調(diào) 節(jié)支架的高度。電極控制器安裝在支架2上，其下方連接有攬拌棒5,攬拌棒外有一層套筒 6,該套筒與密閉容器孔的密封塞緊密連接，使密閉容器密封。攬拌棒5在密閉容器9的正 上方，并伸入密閉容器9中與測(cè)試溶液接觸，在密閉容器9與攬拌棒的接孔處安裝有密封塞 6。
[0024] 另外，本裝置還包含本發(fā)明還包含用于保持所測(cè)液體溫度恒定的恒溫系統(tǒng)，如圖1 所示；恒溫水浴箱10安裝在攬拌棒5的正下方，而溫度控制開關(guān)11、溫度顯示儀13和溫度 控制旋鈕12則可W如圖所示安裝在恒溫水浴箱的箱體上。
[00巧]此外，本裝置還包含用于測(cè)量液體中離子濃度的電極測(cè)量系統(tǒng)，如圖1所示，帶有 開孔的密閉容器9安裝在恒溫水浴箱10里，密閉容器9的材料是塑料，測(cè)量電極8安裝在密 閉容器9的開孔處，該實(shí)施例中，密閉容器有四個(gè)開孔，分別放入攬拌棒、氯離子選擇電極、 鎮(zhèn)離子選擇電極和巧離子選擇電極，故測(cè)量的是液體中氯離子、鎮(zhèn)離子、巧離子的濃度。測(cè) 量電極8與所測(cè)液體充分