專利名稱：高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在高溫高壓下的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)裝置，具體地說是一種在高 溫高壓條件下，測(cè)量水泥漿的動(dòng)失水和靜失水特性的高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置。
2背景技術(shù)：
測(cè)量水泥漿的動(dòng)失水和靜失水特性需要在一定的測(cè)量環(huán)境下進(jìn)行，如實(shí)驗(yàn) 壓力需達(dá)到100MPa，實(shí)驗(yàn)溫度需達(dá)到250°C。目前還未有理想的實(shí)驗(yàn)裝置能安 全方便地為堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)提供合適的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
3、 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種操作簡(jiǎn)單，安全方便的高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí) 驗(yàn)裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置， 由手動(dòng)泵l、壓力倍增器14、泥漿杯機(jī)構(gòu)、溫控機(jī)構(gòu)、速度控制機(jī)構(gòu)和定時(shí)控制 機(jī)構(gòu)組成。手動(dòng)泵1通過雙向閥2連接壓力倍增器14的入口嘴220;手動(dòng)泵l通過 雙向閥3和雙向闊7連接壓力倍增器14的出口嘴219;手動(dòng)泵1通過雙向閥3和雙向 閥8連接泥漿杯10的加壓接頭312;手動(dòng)泵1連接回壓閥5，回壓閥5出口端連接水 箱，入U(xiǎn)端通過雙向閥6連接氣動(dòng)閥13的出口端；壓力倍增器14通過雙向閥7和 雙向閥8連接泥漿杯10的加壓接頭312;泥漿杯lO的出口端連接冷凝器ll、雙向 閥12、氣動(dòng)闊13、雙向閥15和水箱16。氣源20，通過雙向閥21連接壓力倍增器 14的入口嘴220，通過雙向閥22連接壓力倍增器14的回程接頭212。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是為高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)提供了一個(gè)安全嚴(yán)格，控 制準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，便于實(shí)驗(yàn)人員操作和檢測(cè)。


附圖l為高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置的工作原理圖。 附圖2為高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置的壓力倍增器的剖視圖。 附圖3為高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置的泥漿杯的剖視圖。 附圖4為高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中的標(biāo)記分別表示III型手動(dòng)泵l、雙向閥2、 3、 4、 6、 7、 8、 12、 15、 21、 22回壓閥5、安全閥9、泥漿杯IO、冷凝器ll、氣動(dòng)閥13、壓力倍增 器14、水箱16、電磁閥17、泵柜18、控制柜19、左壓帽201、左封頭202、增壓筒203、中壓帽204、扶正圈205、金屬墊圈206、軟墊圈207、小密封圈208、 大密封圈209、密封壓帽210、倍增筒211、回程接頭212、柱塞213、活塞擋圈 214、活塞密封圈215、右封頭216、右壓帽217、出口嘴219、入口嘴220、活 塞221、攪拌電機(jī)301、外磁卡及磁鋼302、內(nèi)磁卡及磁鋼303、上封頭304、上 壓帽305、攪拌桿306、筒體307、半開式保溫套及加熱套308、下壓帽309、下 封頭310、支承桿311、加壓接頭312。 具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置作以下詳細(xì)說明。
本實(shí)用新型的高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置主要由III型手動(dòng)泵及泵柜、壓 力倍增器、泥漿杯機(jī)構(gòu)、溫控機(jī)構(gòu)、速度控制機(jī)構(gòu)、定時(shí)控制機(jī)構(gòu)、回壓閥、 操作控制柜組成。
附圖1為高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置的工作原理圖，該工作原理圖及各附
圖標(biāo)記表示為
III型手動(dòng)泵l。通過雙向閥2連接壓力倍增器14的入口嘴220，為壓力倍 增器提供入口端壓力；通過雙向閥3和雙向閥7連接壓力倍增器14的出口嘴219， 向壓力倍增器出口端腔內(nèi)注入水介質(zhì)，為壓力倍增器14提供回程壓力；通過雙 向閥3和雙向閥8連接泥漿杯10，在50Mpa以下可直接對(duì)泥漿杯進(jìn)行增壓；連 接回壓閥5，為回壓閥5提供參照壓力。
壓力倍增器14，主要用來對(duì)進(jìn)入泥漿杯前的壓力進(jìn)行倍增，為泥漿杯提供 倍增后的壓力。壓力倍增器14的入口嘴220通過雙向閥2連接III型手動(dòng)泵1， 壓力倍增后的介質(zhì)通過出口嘴219、雙向閥7和雙向閥8連接泥漿杯10。
安全閥9，為實(shí)驗(yàn)提供過壓保護(hù)。
泥漿杯IO，進(jìn)行動(dòng)失水和靜失水試驗(yàn)的主要實(shí)驗(yàn)部分，提供符合標(biāo)準(zhǔn)的實(shí) 驗(yàn)環(huán)境。泥漿杯10出口端通過冷凝器11、雙向閥12、氣動(dòng)閥13和雙向閥15 連接水箱16。
冷凝器11，將泥漿杯10出口端高溫氣態(tài)水冷凝。
電磁閥17，連接氣動(dòng)閥13，通過時(shí)間繼電器控制電磁閥導(dǎo)通氣源，來控制 氣動(dòng)閥的關(guān)閉。
氣源20，通過雙向閥21連接壓力倍增器14的入口嘴220，通過雙向閥22 連接壓力倍增器14的回程接頭212，驅(qū)動(dòng)壓力倍增器14補(bǔ)液增壓。
回壓閥5，通過雙向閥6連接氣動(dòng)閥13，維持泥漿杯出口端的壓力。附圖2為壓力倍增器的結(jié)構(gòu)示意圖。如附圖2所示，增壓筒203與倍增筒 211軸向密封連接，在連接處外緣設(shè)置有中壓帽204。增壓筒203的側(cè)壁上設(shè)置 有出口嘴219，其筒體內(nèi)設(shè)置有柱塞213，柱塞213的右端制有活塞221，活塞 221外緣設(shè)置有活塞擋圈214和活塞密封圈215，柱塞213和活塞221固連接在 一起分別在增壓筒203和倍增筒211內(nèi)左右往返運(yùn)動(dòng)。倍增筒211的側(cè)壁上設(shè) 置有回程接頭212。增壓筒203的左端通過左封頭202和左壓帽201密封，活塞 筒的右端通過右封頭216和右壓帽219密封，在右封頭216上設(shè)置有入口嘴220。 增壓筒的右端設(shè)置有扶正圈205、金屬墊圈206、軟墊圈207和小密封圈208， 其外端設(shè)置有密封壓帽210，增壓筒203和倍增筒211的連接處設(shè)置有大密封圈 209。
附圖3為泥漿杯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。如附圖3所示，泥漿杯10通過支承桿 311固定在實(shí)驗(yàn)柜上。泥漿杯10上端固定設(shè)置有攪拌電機(jī)301，泥漿杯10的攪 拌桿306連接攪拌電機(jī)301的動(dòng)力輸出軸。攪拌桿306及下端的攪拌槳設(shè)置在 筒體307內(nèi)，筒體307側(cè)壁設(shè)置有加壓接頭312。筒體307上端通過上封頭304 和上壓帽305密封，下端通過下封頭310和下壓帽309密封。上封頭內(nèi)側(cè)設(shè)置 有內(nèi)磁卡及磁鋼303，外側(cè)設(shè)置有外磁卡及磁鋼302。筒體307外側(cè)設(shè)置有半開 式保溫套及加熱套308。
該實(shí)驗(yàn)裝置的溫控機(jī)構(gòu)主要由溫控儀和溫度探頭組成，溫控儀帶PID調(diào)節(jié)，
控溫精度可達(dá)士rc。
速度控制機(jī)構(gòu)由速度控制電路、速度顯示儀表和速度調(diào)節(jié)旋鈕組成，可通 過速度調(diào)節(jié)旋鈕實(shí)現(xiàn)速度的無(wú)級(jí)調(diào)速。
定時(shí)控制機(jī)構(gòu)由時(shí)間繼電器、電磁閥、氣動(dòng)閥組成，時(shí)間繼電器可設(shè)定實(shí) 驗(yàn)所需的時(shí)間，通過時(shí)間繼電器控制電磁閥，來控制氣動(dòng)閥的關(guān)閉。以達(dá)到定 時(shí)控制動(dòng)失水和靜失水的量。
附圖4為高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，III型手 動(dòng)泵1設(shè)置在泵柜18上部?？刂乒?9內(nèi)設(shè)置有其他機(jī)構(gòu)，泥漿杯10通過支承 桿311固定在控制柜19上。
該實(shí)驗(yàn)裝置的操作過程如下所示
1、裝濾紙
(1) 、打開半開式保溫套308，取出筒體307，轉(zhuǎn)動(dòng)并卸下下壓帽309及下 封頭310，裝上濾紙及過濾網(wǎng)后，再裝上下封頭310及下壓帽309。
(2) 、轉(zhuǎn)動(dòng)并卸下上壓帽305，拆開上封頭304。2、 裝砂子及泥漿
(1) 將砂子和配比好的泥漿按實(shí)驗(yàn)需要裝入筒體307，蓋上上封頭304 (安 裝有攪拌桿及攪拌槳)，旋緊上壓帽305。
(2) 將筒休307裝入半開式保溫套308，并合上半開式保溫套308，搭好搭扣。
(3) 將攪拌電機(jī)及外磁卡套入上封頭304上部，并將支承桿311部位鎖緊 螺絲鎖緊。
3、 加溫
(1) 將溫度探頭插入探溫處；
(2) 將電接點(diǎn)壓力表調(diào)至實(shí)驗(yàn)壓力(可起安全保護(hù)作用)；
(3) 將溫控儀設(shè)定好實(shí)驗(yàn)所需溫度，打開加熱開關(guān)開始加熱；
(4) 當(dāng)溫度接近實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)，觀察此時(shí)的壓力是否達(dá)到所需壓力，未達(dá)到 壓力要求時(shí)，進(jìn)行補(bǔ)充加壓，補(bǔ)充增壓與加溫交替進(jìn)行，切不可增至壓力后再 加溫。
4、 增壓增壓即補(bǔ)充加壓，補(bǔ)充加壓的方法有三種
(1) 氣源驅(qū)動(dòng)壓力倍增器14補(bǔ)液增壓；
(2) III型于動(dòng)泵1直接補(bǔ)充增壓；
(3) III型手動(dòng)泵1經(jīng)過壓力倍增器14增壓；
5、 設(shè)定時(shí)間在時(shí)間繼電器上設(shè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)時(shí)間分為動(dòng)失水和靜失 水時(shí)間，開始計(jì)時(shí)前應(yīng)將冷凝管至氣動(dòng)閥間的死體積內(nèi)充滿水，以填補(bǔ)死體積 空間。
6、 動(dòng)失水當(dāng)溫度壓力達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求后，打開攪拌開關(guān)，攪拌開始，點(diǎn)動(dòng) 時(shí)間繼電器按鈕開始計(jì)時(shí)，同時(shí)氣動(dòng)閥打開，動(dòng)失水過程開始，到達(dá)設(shè)定時(shí)間 后，氣動(dòng)閥關(guān)閉，動(dòng)失水過程結(jié)朿。天平稱重動(dòng)失水量。
7、 靜失水當(dāng)溫度壓力達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求后，打開攪拌開關(guān)，攪拌開始，攪拌 一定時(shí)間后，關(guān)閉攪拌開關(guān)，點(diǎn)動(dòng)時(shí)間繼電器按鈕開始計(jì)時(shí)，同時(shí)氣動(dòng)閥打開， 靜失水過程開始，到達(dá)設(shè)定時(shí)間后，氣動(dòng)閥關(guān)閉，靜失水過程結(jié)束。天平稱重 靜失水量。
本實(shí)用新型的高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、 使用方便、易于維護(hù)，因而，具有很好的推廣使用價(jià)值。
權(quán)利要求1、高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于由手動(dòng)泵、壓力倍增器、泥漿杯機(jī)構(gòu)、溫控機(jī)構(gòu)、速度控制機(jī)構(gòu)和定時(shí)控制機(jī)構(gòu)組成；手動(dòng)泵(1)通過雙向閥(2)連接壓力倍增器(14)的入口嘴(220)；手動(dòng)泵(1)通過雙向閥(3)和雙向閥(7)連接壓力倍增器(14)的出口嘴(219)；手動(dòng)泵(1)通過雙向閥(3)和雙向閥(8)連接泥漿杯(10)的加壓接頭(312)；手動(dòng)泵(1)連接回壓閥(5)，回壓閥(5)出口端連接水箱，入口端通過雙向閥(6)連接氣動(dòng)閥(13)的出口端；壓力倍增器(14)通過雙向閥7和雙向閥8連接泥漿杯(10)的加壓接頭(312)；泥漿杯(10)的出口端連接冷凝器(11)、雙向閥(12)、氣動(dòng)閥(13)、雙向閥(15)和水箱(16)；氣源(20)，通過雙向閥(21)連接壓力倍增器(14)的入口嘴(220)，通過雙向閥(22)連接壓力倍增器(14)的回程接頭(212)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的 壓力倍增器由增壓筒(203)和倍增筒(211)組成，其外設(shè)置有密封裝置，增 壓筒(203)和倍增筒(211)內(nèi)設(shè)置一端制有活塞(221)的柱塞(213)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述泥 漿杯機(jī)構(gòu)由攪拌桿(306)、攪拌桿下端的攪拌槳、筒體(307)、密封裝置和半 開式保溫套及加熱套(308)組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，由手動(dòng)泵1、壓力倍增器14、泥漿杯機(jī)構(gòu)、溫控機(jī)構(gòu)、速度控制機(jī)構(gòu)和定時(shí)控制機(jī)構(gòu)組成。手動(dòng)泵1通過雙向閥2連接壓力倍增器14的入口嘴220；手動(dòng)泵1通過雙向閥3和雙向閥8連接泥漿杯10的加壓接頭312；手動(dòng)泵1連接回壓閥5，回壓閥5出口端連接水箱，入口端通過雙向閥6連接氣動(dòng)閥13的出口端；壓力倍增器14通過雙向閥7和雙向閥8連接泥漿杯10的加壓接頭312；泥漿杯10的出口端連接冷凝器11、雙向閥12、氣動(dòng)閥13、雙向閥15和水箱16。該高溫高壓堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、使用方便、易于維護(hù)，因而，具有很好的推廣使用價(jià)值。
文檔編號(hào)G01N5/04GK201145660SQ20082001674
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月21日
發(fā)明者石學(xué)強(qiáng), 馬保標(biāo) 申請(qǐng)人:勝利油田順義鉆井技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司