專利名稱：新型水泥漿膠凝強度測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及測量油井水泥漿膠凝強度及其發(fā)展變化的水泥漿膠凝強度測試儀。
到目前為止，已有四種測量水泥漿膠凝強度的方法浮筒切力計法、旋轉粘度計法、金屬片剪切法以及由美國學者提出的葉片旋轉法。實踐表明，前兩種方法量程太小，測量至其量程的最大值時水泥漿還遠未初凝，而且測量時破壞整個水泥漿樣品，如要模擬水泥漿在井下的靜態(tài)凝結過程，一個樣品就只能測量一次、得到一個數(shù)據(jù)；如要測出水泥漿在一定時間范圍內的膠凝強度及其發(fā)展變化，需用多個樣品進行不連續(xù)測量，使得測量操作繁雜，同時容易由于樣品差異而引入較大的系統(tǒng)誤差，因此，難以真實、連續(xù)測量水泥漿在初凝前整個凝結過程中的膠凝強度及其發(fā)展變化。后兩種方法盡管其量程可滿足測量至水泥漿初凝的需要，但仍存在測量時破壞整個水泥漿樣品的問題。
本實用新型的目的在于提供一種可在模擬水泥漿井下靜態(tài)凝結環(huán)境的條件下，真實、連續(xù)測量水泥漿在初凝前整個凝結過程中的膠凝強度及其發(fā)展變化的新型水泥漿膠凝強度測試儀。
為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案一種新型水泥漿膠凝強度測試儀，主要是由傳動系統(tǒng)、加熱恒溫系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、減阻導軌系統(tǒng)組成。其特征是在傳動系統(tǒng)中，有一低速電機及其齒輪，齒輪與大齒輪嚙合構成齒輪傳動，大齒輪聯(lián)結渦輪及渦輪軸構成渦輪傳動，再通過齒輪與絲桿及絲桿滑塊相聯(lián)結，在絲桿滑塊上聯(lián)結刀片；在加熱恒溫系統(tǒng)中，有一恒溫水槽，內放置水泥漿槽，槽內裝測量水泥漿；水泥漿槽底部裝有多個不銹鋼珠，鋼珠裝入導軌內，導軌放在墊片及底下座上；刀片及水泥漿槽有導線與測量系統(tǒng)相聯(lián)結。通過傳動系統(tǒng)的減速作用，使固定在絲桿滑塊上并插入水泥漿的刀片受到水泥漿抵御外界破壞的力，用測量系統(tǒng)測出破壞水泥漿所需要的力，通過轉換即可得到水泥漿在凝結過程中對應時刻的膠凝強度。
裝有絲桿滑塊上的刀片可上下移動，能調節(jié)刀片插入水泥漿的深度，即可調節(jié)儀器在低膠凝強度時的測量精度和儀器在高膠凝強度時的膠凝強度量程。盛裝測量水泥漿的水泥漿槽根據(jù)長度不同，可制備不同規(guī)格的水泥漿槽供測試之，用加長水泥漿槽的長度，能延長儀器的時間量程。
本實用新型通過垂直插入水泥漿的刀片從左至右對水泥漿的一次性緩慢切割，將旋轉粘度計法、葉片旋轉法的旋轉剪切破壞方式，以及浮筒切力計法、金屬片剪切法的垂直剪切破壞方式轉變?yōu)樗角懈钇茐姆绞?。在測量過程中，本實用新型不斷用未曾在凝結過程中遭到破壞的水泥漿代替已進行測量、遭到破壞的水泥漿進行測量，從而保證了水泥漿的靜態(tài)凝結過程，同時，也實現(xiàn)了對同一水泥漿樣品的連續(xù)測量，一次配漿，即可測出水泥漿在初凝前整個凝結過程中的膠凝強度及其發(fā)展變化。
與以往的水泥漿膠凝強度測試儀相比，本實用新型所采用的水平切割破壞方式的優(yōu)點在于①始終用未曾在凝結過程中遭到破壞的水泥漿進行測量，保證了水泥漿的靜態(tài)凝結條件；②不斷用未曾在凝結過程中遭到破壞的水泥漿代替已進行測量的水泥漿，實現(xiàn)對同一水泥漿樣品的連續(xù)測量；③加長水泥漿槽即可延長儀器的測量時間量程；④調節(jié)刀片插入水泥漿的深度，即可調節(jié)儀器在低膠凝強度時的測量精度和在高膠凝強度時的膠凝強度量程；⑤簡化了測量水泥漿在初凝前整個凝結過程中的膠凝強度及其發(fā)展變化的測量程序；⑥提高了測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性。
以下結合附圖
和實例對本實用新型作進一步的說明附圖是本實用新型的結構示意圖。圖中1.測量系統(tǒng)、2.左支架、3.恒溫水槽、4.絲桿滑塊、5.刀片、6.絲桿、7.右支架、8.齒輪、9.渦輪、10支架、11.渦輪軸、12渦桿軸支架、13.渦桿、14.大齒輪、15.電機及齒輪、16.墊片、17.水泥漿、18水泥漿槽、19導軌、20.不銹鋼珠、21.底座。
具體實施方式
準備儀器，配制并預熱水泥漿，往水泥漿槽(18)內加水泥漿至刻度線，加熱恒溫，啟動電機(15)，刀片(5)在絲桿滑塊(4)的帶動下從左至右一次性緩慢切割水泥漿(17)，從而使刀片受到水泥漿抵御外界破壞的力，測出該力，通過轉換即可得到水泥漿在凝結過程中對應時刻的膠凝強度。
通過刀片(5)從左至右對水泥漿的緩慢切割，儀器不斷用未曾在凝結過程中遭到破壞的水泥漿代替已進行測量、遭到破壞的水泥漿進行測量，從而保證了水泥漿的靜態(tài)凝結過程，同時，也實現(xiàn)了對同一水泥漿樣品的連續(xù)測量。
權利要求1.一種新型水泥漿膠凝強度測試儀，主要是由傳動系統(tǒng)、加熱恒溫系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、減阻導軌系統(tǒng)組成，其特征是在傳動系統(tǒng)中，有一低速電機及其齒輪，齒輪與大齒輪嚙合，大齒輪聯(lián)結渦輪及渦輪軸構成渦輪傳動，再通過齒輪與絲桿及絲桿滑塊相聯(lián)結，在絲桿滑塊上聯(lián)結刀片；在加熱恒溫系統(tǒng)中，有一恒溫水槽，內放置水泥漿槽，槽內裝測量水泥漿；水泥漿槽底部裝有多個不銹鋼珠，鋼珠裝入導軌內，導軌放在墊片及底座上；刀片及水泥漿槽有導線與測量系統(tǒng)相聯(lián)結。
2.根據(jù)權利要求1所述的強度測試儀，其特征是裝在絲桿滑塊上的刀片可上下移動，能調節(jié)刀片插入水泥漿的深度。
專利摘要本實用新型涉及測量油井水泥漿膠凝強度及其發(fā)展變化的水泥漿膠凝強度測試儀。它主要由傳動系統(tǒng)、加熱恒溫系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、減阻導軌系統(tǒng)組成。在傳動系統(tǒng)中，有一低速電機及其齒輪，齒輪與大齒輪嚙合，并聯(lián)結渦輪及渦輪軸，再通過齒輪與絲桿及絲桿滑塊相聯(lián)結，在絲桿滑塊上聯(lián)結刀片；在一恒溫水槽內，放置水泥漿槽，槽底裝有多個不銹鋼珠，鋼珠裝入導軌內；刀片及水泥漿槽有導線與測量系統(tǒng)相聯(lián)結。通過傳動系統(tǒng)的減速作用，插入水泥漿的刀片受到水泥漿抵御外界破壞的力，測量其力，通過轉換可得到對應時刻的膠凝強度。它可測出水泥漿在初凝前整個凝結過程的膠凝強度及其發(fā)展變化，提高了測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號G01N3/00GK2574042SQ0227561
公開日2003年9月17日 申請日期2002年7月4日 優(yōu)先權日2002年7月4日
發(fā)明者張興國, 郭小陽, 楊遠光 申請人:西南石油學院