一种油井水泥石试块的低温养护系统技术方案

本实用新型专利技术属于养护箱技术领域,公开了一种油井水泥石试块的低温养护系统，包括养护箱、蒸发器、压缩机、油分离器、冷凝器、干燥器、毛细管，通过蒸发器内制冷剂液体流被气化后将养护箱内腔降温，所述蒸发器上连接有将气化成的气体压缩成高压气体的压缩机，所述压缩机上连接有将高压气体冷凝成液体的冷凝器，所述冷凝器上连接有将液体内的水分吸收的干燥器，所述干燥器上连接有将液体压力降压的毛细管，所述毛细管将降压后的液体输入蒸发器内。通过低压液体吸热蒸发汽化而实现制冷，将养护箱内的温度降到‑10℃至室温之间。

A low temperature maintenance system for cement block of oil well

【技术实现步骤摘要】
一种油井水泥石试块的低温养护系统
本技术属于养护箱
，尤其涉及一种油井水泥石试块的低温养护系统。
技术介绍
油井水泥石试块，是由水泥，外加剂、外掺料等用水结合为整体的复合材料。油井水泥专用于油井、气井的固井工程，它的主要主用是将套管与周围的岩层胶结封固，封隔地层内油、气、水层，防止互相串扰，以便在井内形成一条从油层流向地面且隔绝良好的油流通道。为了模拟井下水泥石产生强度的条件，根据标准要求，油井水泥石试块的强度养护，需要在指定温度下的水浴或者水箱中，水泥石带模具直接没入水中养护。专利号为CN201710884757.5，申请日为2017-09-26，公开了一种带伸缩支架的水泥养护恒温水浴箱，包括箱体外壳和水浴锅，所述箱体外壳下端连有支脚，箱体外壳内部设有水浴锅，水浴锅由网状隔板隔开，网状隔板上设有可伸缩的试样架，水浴锅侧壁上设有温度感应器和水位感应器，水浴锅内设有电热管，水浴锅下端设有排水管，所述箱体外壳与水浴锅下端之间有一个空气通道，空气通道中设有带动搅拌器转动的转动电机，空气通道两端分别设有进风口和出风口，所述箱体外壳上端设有带组合套圈的箱体盖板，组合套圈通过松螺栓进行铰接，箱体盖板通过进水管连接有水泵。上述专利通过伸缩杆型的试样架保证了试验过程中我们可以将试样架提起，便于取样。但是，然而随着油气资源的开发，目前海上开采石油多需要在低温下，如0℃以下进行固井，由于油井水泥石试块养护的特殊性，需要在水浴中养护，其长期养护的温度如果不能达到0℃以下，无法满足低温下水泥石强度性能的评价要求，而水泥石在长期低温作用下的强度性能是评价低温油井水泥浆性能的重要指标，是保证低温油井长期稳定生产的重要保证，因此，必须模拟在0℃到-10℃之间水泥石试块长期受到低温作用的条件，才能获得可靠的实验数据。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种油井水泥石试块的低温养护系统，能够在-10℃至室温区间内对水泥石试块进行养护，并且能够满足海水实验养护条件。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下。一种油井水泥石试块的低温养护系统，其特征在于：包括通过蒸发器内制冷剂液体流被气化后将养护箱内腔降温，所述蒸发器上连接有将气化成的气体压缩成1.5-2.5Mpa高压气体的压缩机，所述压缩机上连接有将高压气体冷凝成液体的冷凝器，且冷凝的温度低于50℃，所述冷凝器上连接有将液体内的水分吸收的干燥器，所述干燥器上连接有将液体压力降压到0.6-1MPa的毛细管，所述毛细管将降压后的液体输入蒸发器内。所述制冷剂为氟利昂。所述养护箱内设置有养护水槽，所述蒸发器呈盘管结构，且盘旋在养护箱与养护水槽接触的表面上，所述压缩机通过管道依次连接油分离器、冷凝器、干燥器和毛细管，且均设置在养护箱的外部，所述压缩机出口与毛细管的进口端连通，所述毛细管出口与蒸发器的进口端连通。还包括电气箱，所述电气箱内安装有温控器和断路器，所述温控器和断路器均与压缩机连接，所述养护箱内腔设置有温度传感器，所述温度传感器连接温控器。所述电气箱外壳通过焊接一体成型，且外壳的单侧板设置有侧垫片密封。所述养护箱的内腔设置有搅拌装置。所述管道的外壁套有橡塑保温套。所述养护箱内养护用水槽采用可拆卸式安装。采用本技术的优点在于。1、通过制冷剂在蒸发器内由液态蒸发成低压气体后，制冷剂产生汽化吸收养护水槽内内部大量的热能，使养护水槽降温，汽化后的制冷剂由压缩机吸入，经过压缩，成为高压气体，通过油分离器将压缩过程中带出的润滑油分离出来，之后进入冷凝器，在冷凝器内，制冷剂被冷却后，成为液体，液体经过干燥器（去除管路中水分，并过滤杂质）后进入毛细管节流膨胀，压力下降后进入蒸发器，在蒸发器内，低压液体吸热蒸发汽化而实现制冷，将养护箱内的温度降到-10℃至室温，而后，失去制冷能力的低压制冷剂气体又被压缩机吸入，进行新一轮循环，这种循环叫单级压缩制冷循环，适用于需要降温到-10℃至室温的科学实验室养护箱中。2、通过在养护箱外部形成一个制冷循环，制冷循设备在养护箱外部，增加养护箱的内部的容量，便于放置更多的水泥进行养护。3、通过温度传感器和温控器的弱电信号，控制压缩机继电器的吸合，实现对压缩机强电的控制，通过电源开关的弱电信号，控制交流接触器继电器的吸合，实现对电源强电通断的控制，通过断路器，当出现短路情况下，及时断电，保证人员安全，温度传感器测量养护箱水浴温度，反馈给温控器，温控器根据采集到的温度传感器温度信号，按照设定好的内部程序实现对压缩机起停的控制，压缩机的起停可以实现对养护箱温度的控制，保证水泥浆在设定的温度下进行养护。4、通过焊接一体成型将电气箱设计成全封闭结构，不会有缝隙，完全隔绝空气当中湿气的进入，单侧侧板垫片密封，保证安装与检修。5、通过搅拌结构，更易清理，保证仪器的长时间使用。6、通过橡塑保温套保温，避免产生结露现象。7、通过将养护水箱设计成可拆卸结构，方便内部的清理及维护。附图说明图1为本技术结构示意图。图2为本技术中养护箱采用搅拌装置的结果示意图。图中标记：1、养护箱，2、蒸发器，3、压缩机,4、油分离器，5、冷凝器,6、干燥器，7、毛细管,8、温度传感器,9、温控器,10、搅拌装置,11、养护水槽。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的说明。实施例1如图1所示,一种油井水泥石试块的低温养护系统，包括通过蒸发器2内制冷剂液体流被气化后将养护箱1内腔降温，所述蒸发器2上连接有将气化成的气体压缩成1.5-2.5Mpa高压气体的压缩机3，所述压缩机3上连接有将高压气体冷凝成液体的冷凝器5，且冷凝的温度低于50℃，在此温度以下制冷剂成液体，所述冷凝器5上连接有将液体内的水分吸收的干燥器6，所述干燥器6上连接有将液体压力降压到0.6-1MPa的毛细管7，所述毛细管7将降压后的液体输入蒸发器2内。所述制冷剂为氟利昂。氟利昂具有不燃、无毒、介电常数低、临界温度高、易液化等特性。所述养护箱1内设置有养护水槽11，所述蒸发器2呈盘管结构，且盘旋在养护箱1与养护水槽11接触的表面上，所述压缩机3通过管道依次连接油分离器4、冷凝器5、干燥器6和毛细管7，且均设置在养护箱1的外部，所述压缩机3出口与毛细管7的进口端连通，所述毛细管7出口与蒸发器2的进口端连通。还包括电气箱，所述电气箱内安装有温控器9和断路器，所述温控器9和断路器均与压缩机3连接，所述养护箱1的内腔设置有温度传感器8，所述温度传感器8连接温控器9。所述电气箱外壳通过焊接一体成型，且外壳的单侧板设置有侧垫片密封。如图2所示，所述养护箱1的内腔设置有搅拌装置10。所述管道的外壁套有橡塑保温套。如果3所示，所述养护箱1内养护水槽11采用可拆卸式安装。在养护箱1内放入若干水泥石试块，在参入水将水泥石试块淹没，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油井水泥石试块的低温养护系统，其特征在于：包括通过蒸发器（2）内制冷剂液体流被气化后将养护箱(1)内腔降温，所述蒸发器（2）上连接有将气化成的气体压缩成1.5-2.5Mpa高压气体的压缩机（3），所述压缩机（3）上连接有将高压气体冷凝成液体的冷凝器（5），所述冷凝器（5）上连接有将液体内的水分吸收的干燥器（6），所述干燥器（6）上连接有将液体压力降压到0.6-1MPa的毛细管（7），所述毛细管（7）将降压后的液体输入蒸发器（2）内。/n

【技术特征摘要】
1.一种油井水泥石试块的低温养护系统，其特征在于：包括通过蒸发器（2）内制冷剂液体流被气化后将养护箱(1)内腔降温，所述蒸发器（2）上连接有将气化成的气体压缩成1.5-2.5Mpa高压气体的压缩机（3），所述压缩机（3）上连接有将高压气体冷凝成液体的冷凝器（5），所述冷凝器（5）上连接有将液体内的水分吸收的干燥器（6），所述干燥器（6）上连接有将液体压力降压到0.6-1MPa的毛细管（7），所述毛细管（7）将降压后的液体输入蒸发器（2）内。


2.如权利要求1所述的一种油井水泥石试块的低温养护系统，其特征在于：所述养护箱(1)内设置有养护水槽（11），所述蒸发器（2）呈盘管结构，且盘旋在养护箱（1）与养护水槽（11）接触的表面上，所述压缩机（3）通过管道依次连接油分离器（4）、冷凝器（5）、干燥器（6）和毛细管（7），且均设置在养护箱(1)的外部，所述压缩机（3）出口与毛细管（7）的进口端连通，所述毛细管（7）出口与蒸发...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾雪玲，古安林，张洋勇，刘中华，
申请(专利权)人：嘉华特种水泥股份有限公司，天津宁赛科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51