本实用新型专利技术公开了一种快速划分水泥样品强度的便携式装置，包括弹簧旋盖、主壳体、弹簧、旋转单凸机构、测试硬杆、单向轴承和导引头；本实用新型专利技术(1)可以解决水泥浆样品强度快速判断的问题；(2)可以实现水泥浆强度多个区间判断；(3)结构简单，容易更换相关易损件；(4)原理简单，成本低廉，方便使用。方便使用。方便使用。
【技术实现步骤摘要】
一种快速划分水泥样品强度的便携式装置
[0001]本技术属于石油钻完井工程
，具体来说涉及一种快速划分水泥样品强度的便携式装置。
技术介绍
[0002]随着海洋石油钻采行业逐渐由常规区块向深水和高温高压区块不断拓深，钻采风险和成本逐渐增加。钻完井期间固井作业后，由于需要等待水泥凝固后的达到设计强度从而采取下一步施工，现场大多采用水浴锅或高温高压稠化仪来记录水泥样品的初凝时间，却无法在短时间内有效判断水泥样品初凝后的强度是否满足施工要求。贸然采取下一步作业会产生例如承压能力不足、封固失效形成油气窜漏、甚至插旗杆等复杂事故，在高温高压和深水区块作业风险更甚，所以大多进行保守候凝。
[0003]由于无法准确获知水泥样品初凝后强度，候凝时间无法精确量化，现场大多采用经验进行参考，存在以下缺点：1.短时间内水泥浆强度未达到要求的情况下，后续施工安全难以保障；2.长时间充分候凝确保水泥浆强度满足，时效低，成本高。
[0004]因此，研制一套方便、经济的快速划分水泥样品强度的便携式装置，对于解决石油固井安全与时效成本的矛盾极为重要。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术上的缺陷，本技术所要解决的技术问题是一种快速划分水泥样品强度的便携式装置，工具结构简单、使用方便，可以快速的对水泥浆样品强度是否满足施工需求进行判断，从而保障现场钻完井作业的安全与高效。
[0006]本技术的具体技术方案是：
[0007]一种快速划分水泥样品强度的便携式装置，包括弹簧旋盖、主壳体、弹簧、旋转单凸机构、测试硬杆、单向轴承和导引头；
[0008]所述主壳体一端与弹簧旋盖连接固定，另一端与导引头连接固定；
[0009]所述弹簧旋盖上形成有若干贴近主壳体内壁的弹簧安装槽，弹簧安装槽内设置不同压缩系数的弹簧，所述导引头呈圆锥状，所述导引头中设置一用于限位测试硬杆的单向轴承，所述测试硬杆由导引头中轴线贯穿安装，其位于主壳体内部的一端安装旋转单凸机构，其自由端指向弹簧端面。
[0010]在上述技术方案中，所述测试硬杆为金属材质。
[0011]在上述技术方案中，所述测试硬杆位于主壳体外部的一端截面呈圆形。
[0012]在上述技术方案中，所述测试硬杆的杆身上形成有外凸结构。
[0013]在上述技术方案中，所述单向轴承上形成有与外凸结构相配合的凹槽结构，用于将其居中扶正。
[0014]本技术的有益效果：
[0015](1)可以解决水泥浆样品强度快速判断的问题；
[0016](2)可以实现水泥浆强度多个区间判断；
[0017](3)本工具结构简单，容易更换相关易损件；
[0018](4)本工具原理简单，成本低廉，方便使用。
附图说明
[0019]图1为本技术结构示意图。
[0020]其中：1为弹簧旋盖，2为主壳体，3为弹簧，4为旋转单凸机构，5为测试硬杆，6为单向轴承，7导引头。
[0021]对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施例进一步说明本技术的技术方案。
[0023]实施例1
[0024]一种快速划分水泥样品强度的便携式装置，它由壳体、测试硬杆、单向轴承、旋转单凸机构、弹簧系统，五部分组成。
[0025]所述的壳体包括导引头7、主壳体2和弹簧旋盖1，均通过螺纹连接固定在一起。其中弹簧旋盖1一侧设有多组弹簧槽固定不同压缩系数弹簧，引导头7内侧设计有凹槽专门固定单向轴承6；所述的测试硬杆5为金属材质，外端面是规则的圆形面积，中间加工有外凸长槽，与单向轴承6内侧凹槽契合，测试硬杆5一端与旋转单凸机构4固定连接；所述的单向轴承6定位于主壳体2和导引头7之间，内侧加工有凹槽与测试硬杆5中间的外凸长槽相契合，使得测试硬杆5只能单方向旋转，在测试硬杆5旋转以及滑动过程中，对测试硬杆5进行居中扶正；所述的旋转单凸机构4与测试硬杆5一端固定连接，该结构其中一个外伸分支横指向弹簧端面。旋转单凸机构4的旋转方向与单向轴承6的旋转方向一致，防止旋转单凸机构4逆向旋转损坏，当测试硬杆5与旋转单凸机构4一起转动，可以在弹簧系统中选择不同压缩系数的弹簧3。所述的弹簧系统是装在弹簧旋盖1内侧的特定弹簧槽中的不同弹簧3，因压缩系数选择可以提供需要的弹簧力，进而叠加工具重量换算成对应水泥样品强度，旋转单凸机构4的外伸分支相与所选弹簧的端面接触。当水泥样品强度大于测试硬杆下端面压强时，弹簧变形收缩，特定压强对应固井作业和后续钻井作业设计要求的水泥样品强度。
[0026]使用方法：通过单方向旋转测试硬杆5，同时测试硬杆5、单向轴承6、旋转单凸机构4同时旋转，当旋转单凸机构4的外伸分支指向特定压缩系数的弹簧3，手持装置垂直于样品进行插入测试。如水泥样品凝固的强度大于设计强度，即样品表面强度大于测试硬杆5底端压强，测试硬杆5无法插入水泥样品，而发生弹簧压缩。如水泥样品凝固的强度小于设计强度，测试硬杆5会插入水泥样品，从而快速划分水泥样品强度，以决策进行下一步工程方案。
[0027]对本技术的使用，其操作步骤如下：
[0028](1)检查弹簧系统的不同压缩系数弹簧，并安装进弹簧旋盖内的固定槽；
[0029](2)旋转测试硬杆，使旋转单凸机构的外伸分支选择接触特定压缩系数的弹簧；
[0030](3)手持装置垂直于水泥样品，进行下压测试；
[0031](4)根据是否发生弹簧压缩，快速划分水泥样品，进行工程决策。
[0032]本工具结构简单，使用方便，可以快读方便的对水泥样品进行强度划分，从而促进钻完井现场作业的安全和高效。
[0033]以上对本技术做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本技术的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本技术的保护范围。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种快速划分水泥样品强度的便携式装置，其特征在于，包括弹簧旋盖、主壳体、弹簧、旋转单凸机构、测试硬杆、单向轴承和导引头；所述主壳体一端与弹簧旋盖连接固定，另一端与导引头连接固定；所述弹簧旋盖上形成有若干贴近主壳体内壁的弹簧安装槽，弹簧安装槽内设置不同压缩系数的弹簧，所述导引头呈圆锥状，所述导引头中设置一用于限位测试硬杆的单向轴承，所述测试硬杆由导引头中轴线贯穿安装，其位于主壳体内部的一端安装旋转单凸机构，其自由端指向弹簧端面。2.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：马涛，闵锐，周仁斌，童岳，方胜杰，余英乐，王毅，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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