泥餅強(qiáng)度檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及檢測技術(shù)，尤其涉及一種泥餅強(qiáng)度檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 地層井壁形成的鉆井液泥餅是影響第二界面膠結(jié)強(qiáng)度及油氣井固井質(zhì)量的最主 要因素。為了更準(zhǔn)確的掌握井下泥餅的性質(zhì)，找到高效清除泥餅的方法，進(jìn)而提高固井質(zhì) 量，對泥餅的物性參數(shù)、微觀結(jié)構(gòu)、形成過程及清除措施等問題進(jìn)行研究志在必行。泥餅的 物性參數(shù)包括厚度、強(qiáng)度、孔隙度、滲透率、可壓縮性、摩阻系數(shù)等。其中，泥餅厚度比較直 觀，測量方法多樣，孔隙度及滲透率等可通過建立泥餅物理或數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，對泥餅強(qiáng) 度進(jìn)行測量是泥餅物性參數(shù)研究過程中的一個(gè)難點(diǎn)。
[0003] 目前，對泥餅進(jìn)行研究時(shí)，選用的泥餅，主要有兩類，一類是利用濾紙依托標(biāo)準(zhǔn)的 水泥漿高溫高壓失水儀制備的濾紙泥餅，該類泥餅呈一餅狀，表面為平面;另一類泥餅是利 用巖心依托巖心泥餅制備裝置制備的巖心泥餅，這類泥餅呈一圓柱體狀，表面為圓形曲面。 現(xiàn)有技術(shù)的泥餅強(qiáng)度測試裝置，通過采用水流對泥餅進(jìn)行垂直沖擊，用單位厚度泥餅所需 的沖破時(shí)間來衡量泥餅強(qiáng)度，能夠用來測試泥餅的強(qiáng)度。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中的泥餅強(qiáng)度測試裝置，在進(jìn)行強(qiáng)度測試時(shí)，均會對測試用泥餅造成結(jié) 構(gòu)性破壞，因而無法繼續(xù)利用經(jīng)過強(qiáng)度測試的泥餅再進(jìn)行膠結(jié)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，也就無法將泥餅 的強(qiáng)度與第二界面膠結(jié)強(qiáng)度建立聯(lián)系。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型提供一種泥餅強(qiáng)度檢測裝置，能夠使泥餅在進(jìn)行完強(qiáng)度檢測后，仍然 有一部分泥餅在整體結(jié)構(gòu)上保持完整，能夠繼續(xù)用來進(jìn)行膠結(jié)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。
[0006] 本實(shí)用新型提供一種泥餅強(qiáng)度檢測裝置，包括:移動機(jī)構(gòu)、夾持機(jī)構(gòu)，傳感器和處 理器;上述移動機(jī)構(gòu)包括可水平移動的刮刀，上述夾持機(jī)構(gòu)包括用于固定待檢測泥餅的泥 餅夾持器；
[0007] 上述刮刀位于上述泥餅夾持器上方；
[0008] 上述傳感器設(shè)置在上述移動機(jī)構(gòu)上，上述傳感器用于當(dāng)上述刮刀在上述泥餅夾持 器固定的待檢測泥餅表面上水平移動時(shí)，測量上述刮刀的水平位移與上述刮刀受到的力；
[0009] 上述處理器與上述傳感器電連接，上述處理器用于根據(jù)上述刮刀的水平位移與上 述刮刀受到的力獲得待檢測泥餅的強(qiáng)度。
[0010] 進(jìn)一步地，上述刮刀的底面刃部形狀為直線形或者半圓形。
[0011] 進(jìn)一步地，上述移動機(jī)構(gòu)還包括高度調(diào)節(jié)桿和可水平運(yùn)動的游梁，上述刮刀設(shè)置 在上述高度調(diào)節(jié)桿上，上述游梁與上述高度調(diào)節(jié)桿垂直連接，上述高度調(diào)節(jié)桿用于帶動上 述刮刀沿上述游梁在待檢測泥餅表面進(jìn)行水平移動。
[0012] 進(jìn)一步地，上述高度調(diào)節(jié)桿的豎直方向與上述游梁的水平方向上均設(shè)置有刻度。
[0013] 進(jìn)一步地，上述泥餅強(qiáng)度檢測裝置還包括設(shè)置在上述游梁上的驅(qū)動器，上述驅(qū)動 器用于驅(qū)動上述高度調(diào)節(jié)桿帶動上述刮刀沿上述游梁進(jìn)行水平移動。
[0014] 進(jìn)一步地，上述泥餅強(qiáng)度檢測裝置還包括:速度調(diào)節(jié)器，上述速度調(diào)節(jié)器的受控端 與上述處理器電連接，上述速度調(diào)節(jié)器的執(zhí)行端與上述驅(qū)動器連接，上述速度調(diào)節(jié)器用于 改變上述刮刀的水平移動速度。
[0015] 進(jìn)一步地，上述泥餅強(qiáng)度檢測裝置還包括:速度顯示器，上述速度顯示器與上述處 理器電連接，上述速度顯示器用于顯示上述刮刀的水平移動速度。
[0016] 進(jìn)一步地，上述傳感器包括力傳感器與位移傳感器。
[0017] 進(jìn)一步地，上述夾持機(jī)構(gòu)還包括載物臺和滑道，上述滑道設(shè)置在上述載物臺上，上 述滑道與上述泥餅夾持器滑設(shè)連接。
[0018] 進(jìn)一步地，上述泥餅強(qiáng)度檢測裝置還包括:顯示器，上述顯示器與上述處理器電連 接，上述顯示器用于顯示上述處理器的輸出結(jié)果。
[0019] 本實(shí)用新型提供的泥餅強(qiáng)度檢測裝置，包括:移動機(jī)構(gòu)、夾持機(jī)構(gòu)，傳感器和處理 器;移動機(jī)構(gòu)包括可水平移動的刮刀，夾持機(jī)構(gòu)包括用于固定待檢測泥餅的泥餅夾持器;刮 刀位于泥餅夾持器上方;傳感器設(shè)置在移動機(jī)構(gòu)上，傳感器用于當(dāng)刮刀在泥餅夾持器固定 的待檢測泥餅表面上水平移動時(shí)，測量刮刀的水平位移與刮刀受到的力；處理器與傳感器 電連接，處理器用于根據(jù)刮刀的水平位移與刮刀受到的力獲得待檢測泥餅的強(qiáng)度。本實(shí)用 新型提供的泥餅強(qiáng)度測試裝置，通過以一定深度插入待檢測泥餅的刮刀在泥餅上水平移動 并刮除泥餅來檢測泥餅的強(qiáng)度，可以在刮刀水平移動、刮除泥餅的過程中，使刮刀僅刮除泥 餅的一部分，使泥餅經(jīng)過強(qiáng)度檢測后，仍然有一部分泥餅在整體結(jié)構(gòu)上保持完整，能夠繼續(xù) 用來進(jìn)行膠結(jié)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的泥餅強(qiáng)度檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的泥餅強(qiáng)度檢測裝置用刮刀的形狀示意圖。
[0022] 附圖標(biāo)記說明：
[0023] 1:移動機(jī)構(gòu)；
[0024] 11:刮刀
[0025] 12:高度調(diào)節(jié)桿；
[0026] 13:游梁；
[0027] 2:夾持機(jī)構(gòu)；
[0028] 21:泥餅夾持器；
[0029] 22:載物臺；
[0030] 23:滑道；
[0031] 3:傳感器；
[0032] 31:力傳感器；
[0033] 32:位移傳感器；
[0034] 4:處理器；
[0035] 5:驅(qū)動器；
[0036] 6:速度調(diào)節(jié)器；
[0037] 7:速度顯示器；
[0038] 8:顯示器。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新 型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施 例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于 本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0040] 實(shí)施例一
[0041] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的泥餅強(qiáng)度檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示， 本實(shí)施中的泥餅強(qiáng)度檢測裝置，包括:移動機(jī)構(gòu)1、夾持機(jī)構(gòu)2，傳感器3和處理器4;上述移動 機(jī)構(gòu)包括可水平移動的刮刀11，上述夾持機(jī)構(gòu)包括用于固定待檢測泥餅的泥餅夾持器21;
[0042] 上述刮刀11位于所述泥餅夾持器21上方；
[0043] 上述傳感器3設(shè)置在上述移動機(jī)構(gòu)1上，上述傳感器3用于當(dāng)上述刮刀11在上述泥 餅夾持器21固定的待檢測泥餅表面上水平移動時(shí)，測量上述刮刀11的水平位移與上述刮刀 11受到的力；
[0044] 上述處理器4與上述傳感器3電連接，上述處理器4用于根據(jù)上述刮刀11的水平位 移與上述刮刀11受到的力獲得待檢測泥餅的強(qiáng)度。
[0045] 上述泥餅夾持器可以采用現(xiàn)有技術(shù)中起夾持固定作用的固定部件。
[0046] 上述刮刀可以采用金屬材料制成，例如采用碳鋼、不銹鋼或者合金鋼制成。
[0047] 本實(shí)施例提供的泥餅強(qiáng)度檢測裝置，可以對多種待檢測泥餅進(jìn)行檢測。目前，實(shí)驗(yàn) 室對泥餅強(qiáng)度進(jìn)行檢測時(shí)，選用的泥餅，主要有兩大類，一類是利用濾紙依托標(biāo)準(zhǔn)的水泥漿 高溫高壓失水儀制備的濾紙泥餅，該類泥餅呈一餅狀，表面為平面，另外，采用標(biāo)準(zhǔn)的水泥 漿高溫高壓失水儀制備的濾紙泥餅為標(biāo)準(zhǔn)試樣，其直徑唯一確定；另一類泥餅是利用巖心 依托巖心泥餅制備裝置制備的巖心泥餅，這類泥餅呈一圓柱體狀，表面為圓形曲面，此外， 巖心泥餅制備裝置可以采用不同直徑、不同長度的巖心，制備出不同直徑、不同長度的巖心 泥餅。
[0048] 在具體實(shí)施過程中，泥餅夾持器21用來固定待檢測泥餅，由于濾紙泥餅與巖心泥 餅的不同，相應(yīng)的它們的固定方式也不同，對應(yīng)于濾紙泥餅，首先將濾紙泥餅固定在具有凸 緣的托盤內(nèi)，上述托盤用于支撐及固定濾紙泥餅，然后將上述托盤固定在泥餅夾持器上;對 應(yīng)于巖心泥餅，只需要直接將巖心泥餅固定在泥餅夾持器上即可;將刮刀以一定深度插入 到待檢測泥餅中；驅(qū)動上述刮刀沿著水平方向低速平穩(wěn)移動，以刮除一定厚度的泥餅。 [0049]具體的，刮刀11插入待檢測泥餅的深度設(shè)定為0.2mm，當(dāng)刮刀11進(jìn)行水平移動、刮 除泥餅的過程中時(shí)，刮刀要克服泥餅的壁面剪切力，因此刮刀11受到力的作用，在刮刀低速 平穩(wěn)移動的過程中，刮刀11受到的力隨著刮刀11移動的位移變化并逐漸趨于穩(wěn)定。當(dāng)然，刮 刀插入泥餅的深度可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整，但以較小的插入深度進(jìn)行測試時(shí)，測試數(shù) 據(jù)的精確性較高。
[0050] 傳感器3測量上述刮刀11的水平位移以及水平移動過程中受到的力;處理器4根據(jù) 上述刮刀11的水平位移與其受到的力獲得待檢測泥餅的強(qiáng)度。詳細(xì)地，當(dāng)上述刮刀11受到 的力不隨其位移變化時(shí)，用上述刮刀11受到的不隨位移變化的力除以刮刀刮除過的泥餅的 面積，獲得待檢測泥餅的強(qiáng)度。
[0051 ]本實(shí)施例提供的泥餅強(qiáng)度測試裝置，包括:移動機(jī)構(gòu)、夾持機(jī)構(gòu)，傳感器和處理器； 上述移動機(jī)構(gòu)包括可水平移動的刮刀，上述夾持機(jī)構(gòu)包括用于固定待檢測泥餅的泥餅夾持 器;上述刮刀位于上述泥餅夾持器上方;上述傳感器設(shè)置在上述移動機(jī)構(gòu)上，上述傳感器用 于當(dāng)上述刮刀在上述泥餅夾持器固定的待檢測泥餅表面上水平移動時(shí)，測量上述刮刀的水 平位移與上述刮刀受到的力；上述處理器與上述傳感器電連接，上述處理器用于根據(jù)上述 刮刀的水平位移與上述刮刀受到的力獲得待檢測泥餅的強(qiáng)度。本實(shí)施例提供的泥餅強(qiáng)度檢 測裝置，通過以一定深度插入待檢測泥餅的刮刀在泥餅上水平移動并刮除泥餅來檢測泥餅 的強(qiáng)度，可以在刮刀水平移動、刮除泥餅的過程中，使刮刀僅刮除泥餅的一小部分，而泥餅 的另一部分保持完好。這樣保證了一部分泥餅在整體結(jié)構(gòu)上仍然完整，就可以利用經(jīng)過強(qiáng) 度檢測后的部分完好的泥餅，再進(jìn)行其他方面的泥餅的性能研究，例如進(jìn)一步研究泥餅的 厚度，泥餅的膠接強(qiáng)度等；以能夠?qū)⒏黜?xiàng)參數(shù)結(jié)合起來，為固井過程中的井壁泥餅沖洗所需 的壁面剪切應(yīng)力的確定提供依據(jù)，共同來指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。
[0052]進(jìn)一步地，上述刮刀11的底面刃部形狀可