本发明专利技术公开了一种测量凝胶类堵漏材料与岩石壁面粘附强度的装置和方法，装置包括旋转部件和与旋转部件相连接的测量壳体；测量壳体内设置有空心岩心，空心岩心内设置有T形挡杆，T形挡杆的一端穿出测量壳体的一侧并设置有用于测量T形挡杆位移的位移测量部件；测量壳体的另一侧设置有密封板。本发明专利技术通过空心岩心作为容器，直接与待测凝胶类堵漏材料接触，通过注入油液进行内部直接加压，使待测凝胶类堵漏材料获得推动力，当待测凝胶类堵漏材料相对空心岩心运动时，可计算出待测凝胶类堵漏材料与岩石壁面的粘附强度，对于明确凝胶类堵漏材料堵漏机理，解决井漏问题有着重要的意义。解决井漏问题有着重要的意义。解决井漏问题有着重要的意义。
【技术实现步骤摘要】
测量凝胶类堵漏材料与岩石壁面粘附强度的装置和方法
[0001]本专利技术涉及勘探领域，具体涉及一种测量凝胶类堵漏材料与岩石壁面粘附强度的装置和方法。
技术介绍
[0002]随着油田开发持续进行，钻井事故复杂时有发生，其中井漏是钻井过程中最常见的井下复杂问题，它不仅会耗费钻井时间，损失泥浆，而且有可能引起卡钻、井喷、井塌等一系列复杂情况，甚至导致井眼报废，造成重大经济损失。（柔性）凝胶类堵漏材料是一种可以完全切断地层流体与井筒之间的关系，具有大运动阻力的结构胶体，其具有流动性相对较好，自适应能力强的特点，成为实际工程中一种地层堵漏的有效材料。成功封堵的条件是漏失压差小于凝胶类堵漏材料与岩石壁面之间的粘附强度。因此如何在室内准确测量凝胶类堵漏材料与岩石壁面之间的粘附强度，形成凝胶类堵漏材料胶结强度测量方法，对于明确凝胶类堵漏材料堵漏机理，解决井漏问题有着重要的意义。
技术实现思路
[0003]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的测量凝胶类堵漏材料与岩石壁面粘附强度的装置和方法解决了室内准确测量凝胶类堵漏材料与岩石壁面之间的粘附强度的问题。
[0004]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：提供一种测量凝胶类堵漏材料与岩石壁面粘附强度的装置，其包括旋转部件和与旋转部件相连接的测量壳体；测量壳体内设置有空心岩心，空心岩心内设置有T形挡杆，T形挡杆的一端穿出测量壳体的一侧并设置有用于测量T形挡杆位移的位移测量部件；测量壳体的另一侧设置有密封板；密封板上贯穿设置有加压管，加压管连接液压系统；密封板上贯穿设置有排液管，排液管上设置有第一阀门并连接至液体收集器；测量壳体上设置有用于限位并支撑T形挡杆的限位支撑器；T形挡杆与空心岩心、测量壳体及密封板形成的空间用于放置待测凝胶类堵漏材料。
[0005]进一步地，旋转部件包括支撑柱，支撑柱上设置有限位杆，限位杆的上方设置有固定在支撑柱上的支撑杆；限位杆的前端铰接有连接柱，连接柱的下端与测量壳体固定；连接柱在向下旋转时止于限位杆。
[0006]进一步地，连接柱上设置有转动腔；限位杆的前端设置有台阶，台阶的前端设置有放置腔，放置腔的上端设置有贯穿转动腔的转动轴，使连接柱绕转动轴转动。
[0007]进一步地，连接柱的上端设置有接线槽，支撑杆上设置有绞盘、拉绳和滑轮，台阶上设置有接触开关；拉绳绕过滑轮，一端固定于接线槽，另一端固定在绞盘上；接触开关与绞盘电连接。
[0008]进一步地，限位杆的前端设置有引导槽，引导槽内设置有螺纹孔；连接柱上设置有与螺纹孔等高的第一限位孔。
[0009]进一步地，限位支撑器包括设置在T形挡杆上的限位槽，以及固定在测量壳体上的基台；基台上设置有位于T形挡杆下方的支撑台，支撑台上设置有滚轮；支撑台上贯穿设置有位于T形挡杆下方且与限位槽相匹配的限位柱，限位柱上设置有第二限位孔，支撑台上设置有与第二限位孔相配合的插销。
[0010]进一步地，测量壳体上设置有加热器，T形挡杆的前端设置有温度传感器。
[0011]进一步地，密封板朝向T形挡杆的一侧设置有视窗，视窗内设置有补光灯和摄像头。
[0012]进一步地，位移测量部件包括设置在T形挡杆末端的挡板，挡板上设置有用于测量挡板相对测量壳体的位移量的位移传感器。
[0013]提供一种测量凝胶类堵漏材料与岩石壁面粘附强度的方法，其包括以下步骤：S1、通过旋转部件旋转测量壳体使T形挡杆的末端朝下；S2、在T形挡杆和空心岩心形成的腔室中加入待测凝胶类堵漏材料；S3、将密封板与测量壳体进行紧固，打开第一阀门，启动液压系统向空心岩心内注入液压油直至有液压油从排液管处流出，关闭第一阀门；S4、通过旋转部件旋转测量壳体使空心岩心处于设定角度；S5、逐步增大液压系统的液压推力，当T形挡杆首次产生位移后调整液压系统的液压推力，实时记录位移测量部件的数值和液压系统的液压推力，保持T形挡杆匀速移动；S6、根据公式：获取在整个过程中的由液压推力p得到的粘附应力，并将T形挡杆首次产生位移时对应的粘附应力值作为待测凝胶类堵漏材料的最大粘附强度；其中r为空心岩心的内径；l为待测凝胶类堵漏材料在空心岩心竖直时的高度。
[0014]本专利技术的有益效果为：1、本申请通过空心岩心作为容器，直接与待测凝胶类堵漏材料接触，通过注入油液进行内部直接加压，使待测凝胶类堵漏材料获得推动力，当待测凝胶类堵漏材料相对空心岩心运动时，表明达到了最大摩擦力，此时即可计算出待测凝胶类堵漏材料与岩石壁面的粘附强度；通过本申请设置的位移测量部件还可以获取待测凝胶类堵漏材料在匀速移动过程中的粘附强度，对于明确凝胶类堵漏材料堵漏机理，解决井漏问题有着重要的意义。
[0015]2、本装置可以自动旋转测量壳体，便于放置待测凝胶类堵漏材料以及进行粘附强度测试。
[0016]3、转动腔可以减少测量壳体水平放置时的左右摆动，还可以对转动轴提供稳固的支撑。
[0017]4、接触开关与连接柱接触表明测量壳体已旋转至竖直状态，接触开关可以在与连接柱接触时停止绞盘的工作，避免绞盘过度工作而损坏器件。
[0018]5、限位杆可以实现测量壳体与水平线的夹角大小调整，引导槽可以将连接柱准确
引导进入限位杆的限位区域，第一限位孔可以将连接柱与限位杆进行固定。当限位杆与放置腔的端面位于同一平面时，连接柱止于限位杆可以使测量壳体刚好水平；当限位杆长于放置腔的端面时，连接柱止于限位杆可以使测量壳体斜向上；当限位杆短于放置腔的端面时，连接柱止于限位杆可以使测量壳体斜向下，进而满足待测凝胶类堵漏材料与不同倾斜角度的岩石的粘附强度的测试。
[0019]6、限位支撑器可以在添加待测凝胶类堵漏材料和液压油阶段对T形挡杆进行限位；在加压阶段对T形挡杆进行支撑，使T形挡杆与测量壳体之间形成空气通道，避免T形挡杆与测量壳体之间因形成密封空间产生压力而对测试产生影响。
[0020]7、加热器可以对待测凝胶类堵漏材料进行加热，温度传感器可以实时监测待测凝胶类堵漏材料的温度，进而模拟井下高温环境。
[0021]8、通过补光灯进行照明，摄像头可以通过透明液压油实时观察待测凝胶类堵漏材料的形状变化情况，判断待测凝胶类堵漏材料在测试过程中是否满足形状要求，进而判断所获取的数据是否真实有效。
[0022]9、位移测量部件不仅可以获取待测凝胶类堵漏材料的位移距离，还可以通过单位时间内的位移距离获取待测凝胶类堵漏材料的速度，根据速度进行液压力的调整，为维持待测凝胶类堵漏材料匀速移动做有效的数据反馈。
附图说明
[0023]图1为本装置的结构示意图；图2为支撑杆结构示意图；图3为限位杆的结构示意图；图4为连接柱的结构示意图；图5为限位支撑器的结构示意图；图6为实施例中信号采集电路的电路图。
[0024]其中：1、测量壳体；2、空心岩心；3、待测凝胶类堵漏材料；4、T形挡杆；5、限位支撑器；6、挡板；7、位移传感器；8、加热器；9、温度传感器；10、支撑柱；11、限位杆；12、支撑杆；13、绞本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种测量凝胶类堵漏材料与岩石壁面粘附强度的装置，其特征在于，包括旋转部件和与旋转部件相连接的测量壳体（1）；所述测量壳体（1）内设置有空心岩心（2），所述空心岩心（2）内设置有T形挡杆（4），T形挡杆（4）的一端穿出所述测量壳体（1）的一侧并设置有用于测量T形挡杆（4）位移的位移测量部件；所述测量壳体（1）的另一侧设置有密封板（27）；所述密封板（27）上贯穿设置有加压管（24），所述加压管（24）连接液压系统（26）；所述密封板（27）上贯穿设置有排液管（21），所述排液管（21）上设置有第一阀门（22）并连接至液体收集器（23）；所述测量壳体（1）上设置有用于限位并支撑T形挡杆（4）的限位支撑器（5）；所述T形挡杆（4）与空心岩心（2）、测量壳体（1）及密封板（27）形成的空间用于放置待测凝胶类堵漏材料（3）。2.根据权利要求1所述的测量凝胶类堵漏材料与岩石壁面粘附强度的装置，其特征在于，所述旋转部件包括支撑柱（10），所述支撑柱（10）上设置有限位杆（11），所述限位杆（11）的上方设置有固定在支撑柱（10）上的支撑杆（12）；所述限位杆（11）的前端铰接有连接柱（17），所述连接柱（17）的下端与测量壳体（1）固定；所述连接柱（17）在向下旋转时止于限位杆（11）。3.根据权利要求2所述的测量凝胶类堵漏材料与岩石壁面粘附强度的装置，其特征在于，所述连接柱（17）上设置有转动腔（31）；所述限位杆（11）的前端设置有台阶（28），所述台阶（28）的前端设置有放置腔（30），所述放置腔（30）的上端设置有贯穿所述转动腔（31）的转动轴（29），使连接柱（17）绕转动轴（29）转动。4.根据权利要求3所述的测量凝胶类堵漏材料与岩石壁面粘附强度的装置，其特征在于，所述连接柱（17）的上端设置有接线槽（32），所述支撑杆（12）上设置有绞盘（13）、拉绳（14）和滑轮（15），所述台阶（28）上设置有接触开关（16）；所述拉绳（14）绕过滑轮（15），一端固定于接线槽（32），另一端固定在绞盘（13）上；所述接触开关（16）与绞盘（13）电连接。5.根据权利要求2
‑
4任一所述的测量凝胶类堵漏材料与岩石壁面粘附强度的装置，其特征在于，所述限位杆（11）的前端设置有引导槽（35），所述引导槽（35）内设置有螺纹孔（34）；所述连接柱（17）上设置有与螺纹孔（34）等高的第一限位孔（33）...
【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，佘继平，张世玉，滕格格，倪建军，韩凯，张浩，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：
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