一种连续测量剪切应力的恒温检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种连续测量剪切应力的恒温检测装置，包括壳体，壳体上相对设置有用于泵入钻井液的入口和泵出钻井液的出口，壳体内固定有定子内筒和同轴位于定子内筒外周的转子外筒，入口连接控温组件，控温组件包括进液管和温度传感器，进液管外表面有若干个棱槽，棱槽内间隔固定套装有降温组件和升温组件，壳体表面固定安装控制器，控温组件与控制器电性连接。本恒温检测装置通过设置温度传感器持续对流经进液管道内的钻井液进行测温，并实时反馈给控制器，控制器控制降温组件或者升温组件对钻井液进行升温或者降温，并保持一定的温度，避免钻井液的温度影响剪切应力实验的准确性，降低试验结果误差，提高测量准确性和结果的可靠性。结果的可靠性。结果的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种连续测量剪切应力的恒温检测装置


[0001]本技术涉及钻井液性能测量
，特别涉及一种连续测量剪切应力的恒温检测装置。

技术介绍

[0002]在钻井工程领域，钻井液剪切应力是评价钻井液性能适应性的重要指标参数，现有的用于测量钻井液剪切应力的装置主要包括手动FANN35粘度计和连续自动测量钻井液剪切应力装置，现有技术中的手动FANN35粘度计主要由外筒、内筒、弹簧、刻度盘、转子、悬锤组成，其测量过程是：当外筒以某一恒速旋转时，带动环隙里的钻井液旋转，由于钻井液的粘滞性，使与扭簧连接在一起的内筒转动一个角度，根据牛顿内摩擦定律，转动角度的大小与钻井液的所受到的剪切应力成正比，钻井液粘度的测量就变为内筒转角的测量，转角的大小可以从刻度盘上直接读出；液体粘度越大产生单位剪切速率所需要的剪切应力就越大，而粘度大小取决于液体本身的性质和环境的温度。
[0003]专利文献CN113959910A提供了一种连续测量钻井液剪切应力的实验装置，包括壳体，壳体上形成有相对设置的用于泵入和泵出钻井液的入口和出口，固定在壳体内的定子内筒，同轴位于定子内筒的外周的转子外筒，与定子内筒相连的扭矩传感装置，以及与转子外筒相连且位于壳体外部的驱动电机。其中，定子内筒与转子外筒之间形成有环空测量段，转子外筒上形成有用于流入钻井液的开口，驱动电机驱动转子外筒相对于定子内筒转动以带动经开口进入环空测量段的钻井液旋转流动，旋转流动的钻井液带动定子内筒产生扭矩并通过扭矩传感装置获得钻井液的剪切应力值，采用该装置能连续测量钻井液的剪切应力。由于钻井液的剪切应力大小受到环境温度的影响，一般钻井液的剪切应力会随着温度的升高而下降，经研究发现钻井液温度是在一定范围内波动，在该温度范围内，剪切应力会随着温度的不同发生变化，因此采用该专利中的装置无法恒定温度，使得剪切应力的测试结果不准确，无法相互比较，严重影响实验结果。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于解决采用现有的钻井液剪切应力实验装置测试时易受温度影响，导致测试结果不准确的问题，提供一种连续测量剪切应力的恒温检测装置。
[0005]为了实现上述技术目的，本技术提供了以下技术方案：
[0006]一种连续测量剪切应力的恒温检测装置，包括壳体，所述壳体上相对设置有用于泵入钻井液的入口和泵出钻井液的出口，所述壳体内固定有定子内筒和同轴位于所述定子内筒外周的转子外筒，所述转子外筒上设置有开口，所述入口连接有控温组件，所述控温组件包括进液管和温度传感器，所述进液管的外表面有若干个棱槽，所述棱槽内间隔固定套装有降温组件和升温组件，所述壳体的表面固定安装有控制器，所述控温组件与所述控制器电性连接。
[0007]本技术的技术方案中，在连接管的顶部设置温度传感器，温度传感器的输出
端与控制器电性连接，温度传感器的底端与钻井液相接触，在钻井液进入壳体前，持续对流经进液管道内的钻井液进行测温，并实时反馈给控制器，控制器的输出端分别与降温组件和升温组件电性连接，来控制降温组件或者升温组件启动，对流经进液管道内的钻井液进行升温或者降温，使钻井液保持一定的温度，实现对钻井液温度的控制，从而避免钻井液的温度影响剪切应力实验的准确性。
[0008]进一步地，所述入口为入口连接管，所述进液管与所述入口连接管为可拆卸连接，所述进液管的外径与所述入口连接管相配合。
[0009]进一步地，所述温度感应器设置在所述入口或所述进液管前端的顶部，在本技术中，温度感应器可以设置在进液管上升温组件或降温组件的上游或下游，因控制器接收温度感应器后能快速对升温组件或降温组件作出升温或降温的指令，均可达到使钻井液温度恒定的效果。
[0010]进一步地，所述进液管由导热性良好的金属制成的进液管，例如铜。
[0011]进一步地，所述降温组件和/或所述升温组件为半导体制冷片，半导体制冷片有多个，半导体制冷片的底面与所述棱槽的表面相贴合。
[0012]更进一步地，所述降温组件和/或所述升温组件的表面固定安装有安装块，所述安装块的表面分别开设有第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽的内部卡接有第一安装箍，所述第二卡槽的内部卡接有第二安装箍。半导体制冷片的数量为若干个，若干个半导体制冷片之间相互电性连接。所述降温组件与所述升温组件的区别在于，半导体制冷片的安装方向相反，即可利用半导体制冷片一面降温一面升温的属性，来调控钻井液的温度。
[0013]进一步地，所述壳体上固定安装有扭矩传感装置，所述壳体外固定设置有扭矩传感装置和驱动装置，所述扭矩传感装置与所述定子内筒连接，所述驱动装置与所述转子外筒连接，驱动装置的输出轴固定套装连接转子外筒。
[0014]进一步地，扭矩传感装置包括与定子内筒相连的扭力元件、位于壳体外壁上的旋转变压器以及与旋转变压器相连的扭矩传感器。
[0015]进一步地，所述壳体上设置有用于穿过驱动装置驱动轴的安装轴孔，所述安装轴孔内设置有密封件，用于密封所述驱动轴与所述壳体之间的连接。以防止所述壳体内的钻井液通过安装轴孔流出发生泄漏现象。
[0016]更进一步地，所述壳体上还设置有冷却部件，用于对所述密封件进行密封降温。由于驱动轴不停地转动，因此会与密封件之间形成摩擦而产生大量的热量，很容易使密封件发生损伤而影响密封的可靠性，该冷却部件的设置不仅可用于对密封件进行降温，更重要的是可以进一步对密封件处形成密封。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果：
[0018]1、本技术恒温检测装置在连接管的顶部设置温度传感器，温度传感器的输出端与控制器电性连接，温度传感器的底端与钻井液相接触，持续对流经进液管道内的钻井液进行测温，并实时反馈给控制器，控制器的输出端分别与降温组件和升温组件电性连接，来控制降温组件或者升温组件启动，对流经进液管道内的钻井液进行升温或者降温，并保持一定的温度，实现对钻井液温度的控制，从而避免钻井液的温度影响剪切应力实验的准确性，降低试验结果误差，提高测量准确性和结果的可靠性。
附图说明
[0019]图1为实施例1中连续测量剪切应力的恒温检测装置结构图；
[0020]图2为实施例1中连续测量剪切应力的恒温检测装置壳体内结构图；
[0021]图3为实施例1中控温组件结构图；
[0022]图4为实施例1中降温组件立体装配结构示意图；
[0023]图5为实施例1中连续测量剪切应力的恒温检测装置结构图；
[0024]图中标记：1
‑
壳体，2
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定子内筒，3
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转子外筒，4
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入口，41
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进液管，42
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温度传感器，43
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棱槽，44
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降温组件，45
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升温组件，46
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安装块，461
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第一卡槽，462
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第二卡槽，463
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续测量剪切应力的恒温检测装置，包括壳体(1)，所述壳体(1)上相对设置有用于泵入钻井液的入口(4)和泵出钻井液的出口(5)，所述壳体(1)内固定有定子内筒(2)和同轴位于所述定子内筒(2)外周的转子外筒(3)，所述转子外筒(3)上设置有开口，其特征在于，所述入口(4)连接有控温组件，所述控温组件包括进液管(41)和温度传感器(42)，所述进液管(41)的外表面有若干个棱槽(43)，所述棱槽(43)内间隔固定套装有降温组件(44)和升温组件(45)，所述壳体(1)的表面固定安装有控制器(6)，所述控温组件与所述控制器(6)电性连接。2.根据权利要求1所述的连续测量剪切应力的恒温检测装置，其特征在于，所述入口(4)为入口连接管，所述进液管(41)与所述入口连接管为可拆卸连接，所述进液管(41)的外径与所述入口连接管的内径相配合。3.根据权利要求2所述的连续测量剪切应力的恒温检测装置，其特征在于，所述进液管(41)由导热性良好的金属制成的进液管。4.根据权利要求1所述的连续测量剪切应力的恒温检测装置，其特征在于，所述降温组件(44)和/或所述升温组件(45)为半导体制冷片，半导体制冷片的底面与所述棱槽(43)的表面相贴合。5.根据权利要求4所述的连续测量剪切应力的恒温检测装置，其特征在于，所述降温组件(44)和/或所述升温组件(45)的表面固定安...

【专利技术属性】
技术研发人员：全家正，李霜，谭胜伦，袁可，帅卓呈，丁俊选，韦志晶，何峻宇，何小平，彭琳，曾凤，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：