【技术实现步骤摘要】
一种离散颗粒堵漏材料摩擦系数测试装置及方法
[0001]本专利技术涉及堵漏材料测试领域，具体涉及一种离散颗粒堵漏材料摩擦系数测试装置及方法。
技术介绍
[0002]在勘探钻井过程中，出现井漏时需要形成封堵带进行封堵，否则将浪费钻井液。封堵带是由堵漏材料构成的颗粒物质体系，其结构主要受堵漏材料性能参数影响，堵漏材料的力学参数包括摩擦系数、承压能力等，其中堵漏材料摩擦系数指的是堵漏材料与井壁或管道内壁之间的摩擦阻力大小，它是衡量堵漏材料在井壁或管道内壁上的附着能力的指标之一。一般来说，摩擦系数越大，堵漏材料的附着能力越强，能够更好地填补缝隙和孔洞，从而降低漏失程度；摩擦系数较小的堵漏材料则容易从裂缝中流失，无法有效地阻止漏失的发生，因此维持岩石表面与堵漏材料之间的高摩擦系数是保持封堵带稳定性的关键。
[0003]同时，裂缝面的粗糙度对封堵体的稳定性也有很大的影响，堵漏材料在裂缝面上挂阻、架桥形成稳定的封堵带，裂缝面与封堵带之间的摩擦力是阻止封堵带在压差作用下向裂缝中移动的主要作用力。因此，设计模拟高温高压地层条件下堵漏材...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种离散颗粒堵漏材料摩擦系数测试装置，其特征在于，包括釜体（2），釜体（2）的上下两端分别设置有顶盖（1）和底盖（3），顶盖（1）、釜体（2）和底盖（3）形成测试空间；测试空间内设置有筛网（4），测试空间内且筛网（4）的上方设置有压板（8）；筛网（4）与压板（8）之间用于放置目标离散颗粒堵漏材料；压板（8）上设置有穿出顶盖（1）的进料柱（9）；测试空间内且筛网（4）的上方、压板（8）的下方设置有压力传感部件（10）；压板（8）上设置有供岩心（5）穿过的孔；进料柱（9）上设置有阀门（13）；顶盖（1）上设置有用于测量压板（8）或进料柱（9）位移量的位移测量部件；顶盖（1）内设置有用于向压板（8）施压的液压执行部件（11）；顶盖（1）内设置有用于夹持岩心（5）的夹持器（6），夹持器（6）与电机（7）的转轴相连；岩心（5）的底部与筛网（4）的间距小于目标离散颗粒堵漏材料的直径；压板（8）上的孔的直径与岩心（5）的外径之差小于目标离散颗粒堵漏材料的直径；压板（8）的外径与测试空间的横向直径之差小于目标离散颗粒堵漏材料的直径；液压执行部件（11）与外部液压系统相连，外部液压系统、压力传感部件（10）、位移测量部件、电机（7）分别与上位机相连。2.根据权利要求1所述的离散颗粒堵漏材料摩擦系数测试装置，其特征在于，位移测量部件包括设置在顶盖（1）上的摄像头（15），以及设置在进料柱（9）上的标识板（14）；标识板（14）上设置有若干不同颜色的标识点；摄像头（15）与上位机相连，用于获取包含标识点的图像，并通过上位机基于包含标识点的图像得到标识点的位移数据，进而得到进料柱（9）和压板（8）的位移数据。3.根据权利要求1所述的离散颗粒堵漏材料摩擦系数测试装置，其特征在于，进料柱（9）与压板（8）垂直，进料柱（9）上设置有角度传感器（12），角度传感器（12）与上位机相连；底盖（3）为U字型；筛网（4）为20目标准筛网，筛网（4）设置在釜体（2）上；釜体（2）上设置有加热线圈，加热线圈与上位机相连。4.根据权利要求1所述的离散颗粒堵漏材料摩擦系数测试装置，其特征在于，压力传感部件（10）包括贯穿在釜体（2）上的管体（16），管体（16）的前端设置有活塞（17），管体（16）的末端设置有压力传感器（18）；活塞（17）的表面设置有Z字型槽体（20）；管体（16）上设置有与Z字型槽体（20）相配合的挡块（19），用于对活塞（17）进行限位；管体（16）上且活塞（17）与压力传感器（18）之间设置有加注口（21）；活塞（17）与压力传感器（18）之间填充有液体介质；压力传感器（18）与上位机相连。5.一种基于权利要求1~4任一所述的离散颗粒堵漏材料摩擦系数测试装置的摩擦系数测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将筛网（4）放置于测试空间内，通过夹持器（6）夹持岩心（5）；将压板（8）放入测试空间内并初步固定于目标高度；S2、启动电机（7）以恒定转速带动岩心（5）绕轴心线转动，通过上位机获取岩心（5）空转时的扭矩曲线；S3、关闭电机（7），通过进料柱（9）放入目标离散颗粒堵漏材料，直至填满筛网（4）与压板（8）之间的空间，关闭阀门（13）；S4、通过液压执行部件（11）向压板（8）施加压力，并通过压力传感部件（10）获取目标离散颗粒堵漏材料所...
【专利技术属性】
技术研发人员：滕格格，佘继平，张世玉，李慧敏，王云飞，龚芙蓉，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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