一种原位水泥养护高温高压堵漏实验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种原位水泥养护高温高压堵漏实验系统，涉及水泥养护堵漏测试技术领域。本发明专利技术的高温高压堵漏实验系统包括水泥浆养护釜体、漏失实验釜体和计量釜体，水泥浆养护釜体设置搅拌桨叶，模拟不同流动状态的水泥浆的养护，漏失实验釜体用于进行堵漏性能测试，计量釜体用于对漏失量进行计量，以反应堵漏性能。水泥浆养护釜体中的搅拌桨叶利用旋转密封组件与养护釜盖装配在一起，驱动电机连接传动离合组件，旋转密封组件的传动轴与传动离合组件的花键轴通过键配合的联轴器连接，便于拆装。本发明专利技术的堵漏实验系统可用于水泥浆的堵漏性能测试，仅利用气源进行压力模拟，操作简单，拆卸和安装方便，模拟效果好，堵漏性能测试精准。精准。精准。

【技术实现步骤摘要】
一种原位水泥养护高温高压堵漏实验系统


[0001]本专利技术涉及水泥养护堵漏测试
，更具体地说涉及一种原位水泥养护高温高压堵漏实验系统。

技术介绍

[0002]公开号为CN102518432A，公开日为2012年6月27日，名称为“高温高压漏失地层模拟封堵测试装置”的专利技术专利申请公布文本，公开了一种高温高压漏失地层模拟封堵测试装置，主要由气源、油箱、上釜体、下釜体、水源、磁力驱动器、中央处理系统、集液罐组成，上釜体连接油箱、气源，下釜体连接水源，上釜体、下釜体既分别连接加压泵、泄压泵，又分别连接压力传感器和热电偶，该压力传感器、热点偶与中央处理系统相连；上釜体内部有桨叶，桨叶转轴通过磁力驱动器被变频电机带动旋转；下釜体内部有模拟岩心并连接集液罐。该专利技术能模拟钻井工作液在不同井深、温度、压力、漏失类型的地层条件、浆体流态以及井筒和地层之间高温高压下的压差等复杂工况条件，测试封堵相关参数确定漏失封堵效果，从而优选出钻井工作液体系。
[0003]上述现有的地层模拟封堵测试装置，并不适用于水泥浆的堵漏测试，且该现有地层模拟封堵测试装置，操作较为复杂，例如，其采用磁力驱动器作为桨叶与变频电机之间的联轴器，占用了上釜盖上部的操作空间，给实验操作带来较大的不变。整个实验模拟过程中，即采用了油压模拟，又采用了气压模拟，压力模拟系统较为复杂，不便于操作。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本专利技术提供了一种原位水泥养护高温高压堵漏实验系统，本专利技术的专利技术目的在于提供一种便于拆卸和安装，压力模拟满足堵漏实验要求，操作简单且适用于水泥浆堵漏测试的高温高压堵漏实验系统。本专利技术的高温高压堵漏实验系统包括水泥浆养护釜体、漏失实验釜体和计量釜体，水泥浆养护釜体设置搅拌桨叶，模拟不同流动状态的水泥浆的养护，漏失实验釜体用于进行堵漏性能测试，计量釜体用于对漏失量进行计量，以反应堵漏性能。本专利技术中，水泥浆养护釜体中的搅拌桨叶利用旋转密封组件与养护釜盖装配在一起，驱动电机连接传动离合组件，驱动电机与传动离合组件固定在养护釜盖上方，旋转密封组件的传动轴与传动离合组件的花键轴通过键配合的联轴器连接，便于拆装。本专利技术的堵漏实验系统可用于水泥浆的堵漏性能测试，仅利用气源进行压力模拟，操作简单，拆卸和安装方便，模拟效果好，堵漏性能测试精准。
[0005]为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术是通过下述技术方案实现的。
[0006]本专利技术提供了一种原位水泥养护高温高压堵漏实验系统，该堵漏实验系统包括水泥浆养护釜体、漏失实验釜体、计量釜体、控制柜和压力模拟子系统；所述水泥浆养护釜体装配在旋转基座上，所述水泥浆养护釜体包括养护釜本体和养护釜盖，养护釜本体装配有加热冷却一体式夹套，养护釜本体内设置有搅拌桨叶，搅拌桨叶通过旋转密封组件装配在养护釜盖上，搅拌桨叶的搅拌轴与旋转密封组件的传动轴装配
在一起；养护釜本体内腔连接热电偶，该热电偶与控制柜数据连接；加热冷却一体夹套上设置有电加热器，所述电加热器与所述控制柜电连接；在水泥浆养护釜体上方设置有桨叶驱动组件，所述桨叶驱动组件包括旋转机架、驱动电机和离合传动组件，所述驱动电机和离合传动组件均固定装配在旋转机架上，驱动电机与离合传动组件传动连接；离合传动组件的花键轴下端通过键配合的联轴器与旋转密封组件中传动轴相连接；所述水泥浆养护釜体的养护釜本体的底部设置有与所述漏失实验釜体相通的漏失通路，在釜本体的底部装配有控制该漏失通路通断的可拆卸高压针阀；所述漏失实验釜体包括漏失釜本体和漏失釜盖，漏失釜盖上设置有与所述漏失通路连接的漏失接头；漏失釜体内设置有裂缝模拟器，裂缝模拟器密封装配在漏失釜体内，将漏失釜体内部腔体分隔为漏失上腔和漏失下腔，所述漏失通路与漏失上腔连通；所述计量釜体包括计量釜本体和计量釜盖，计量釜盖与漏失下腔之间设置有计量通路，计量通路上装配有流量计；计量釜本体底部连接电导率仪接头，通过电导率仪测试计量釜本体内介质的电导率变化；所述流量计和电导率仪均与控制柜数据连接；所述压力模拟子系统包括与水泥浆养护釜体相连的加压管路和泄压管路，以及与漏失实验釜体的漏失下腔相连的气源压力管路；其中，加压管路一端连接氮气源另一端通过釜盖接头与养护釜本体内腔连通；加压管路上设置有压力传感器Ⅰ和加压电磁阀；泄压管路上设置有泄压电磁阀；气源压力管路一端连接氮气源，另一端连接漏失下腔，气源压力管路上设置有压力传感器Ⅱ、气源电磁阀和电控调压阀；所述压力传感器Ⅰ、加压电磁阀、泄压电磁阀、压力传感器Ⅱ、气源电磁阀和电控调压阀均与所述控制柜连接。
[0007]所述旋转密封组件还包括密封座、密封环、传力轴套和密封压盖，所述养护釜盖上设置有用于装配所述旋转密封组件的装配槽，所述密封座装配在装配槽底部，传动轴上设置有与密封座配合的轴向限位凸台，传力轴套螺纹连接在所述装配槽上并将密封座抵紧在装配槽底部，传力轴套与密封座之间形成容纳所述限位凸台的限位腔，限位凸台的上方和下方均设置有密封环；密封压盖装配在传力轴套上，所述传动轴下端穿过密封压盖、传力轴套和密封座向釜体内延伸。
[0008]更进一步优选的，所述密封座外壁与装配槽内壁通过多道O型圈Ⅰ密封，限位凸台底部的密封环与密封座之间设置有四氟垫圈，限位凸台顶部的密封环与传力轴套之间设置有四氟垫圈，所述密封环为碳石墨密封环。
[0009]所述传力轴套外壁与装配槽内壁之间通过多道O型圈Ⅱ密封，密封压盖下设置有齿形滑环式组合密封件实现对传力轴套和传动轴的密封。
[0010]进一步优选的，所述传动离合组件还包括离合轴套和同步轮，离合轴套通过轴承装配在传动支撑板上，所述传动支撑板与旋转机架相连，所述驱动电机固定装配在传动支撑板上；同步轮套设在离合轴套上并与其同轴固定装配在一起，花键轴从离合轴套穿过，花键轴上端装配手动旋钮；花键轴位于离合轴套内的部分与离合轴套通过滚珠花键配合传动；驱动电机通过同步带带动同步轮转动。
[0011]更进一步优选的，离合轴套上端通过轴承装配在传动支撑板上，离合轴套下端通过轴承装配在支撑座上，支撑座装配在轴承定位座上，轴承定位座通过连接轴与传动支撑板装配在一起；在离合轴套上端设置有锁紧丝堵。
[0012]更进一步优选的，在花键轴的下端套设有复位弹簧，所述复位弹簧上端与离合轴套接触，复位弹簧的下端与弹簧垫圈接触，所述弹簧垫圈与花键轴相对固定。
[0013]进一步优选的，所述键配合的联轴器包括第一联轴件和第二连轴件，第一联轴件固定装配在花键轴下端，第二联轴件固定装配在传动轴上端，第一联轴件与第二联轴件键配合传动。
[0014]进一步优选的，所述可拆卸高压针阀通过安装法兰固定养护釜本体底部；所述可拆卸高压阵法包括阀体、密封阀针、阀针定位环、密封填料、填料固定座、阀杆、旋转手柄和螺纹压套，阀体上设置有与漏失通路相接的连通孔，密封阀针的端部被配置为封堵所述连通孔，阀体上设置有填料槽，所述填料槽依次装配所述阀针定位环、密封填料、填料固定座和螺纹压套，螺纹压套螺旋装配在所述填料槽上；密封阀针的端部依次穿过阀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位水泥养护高温高压堵漏实验系统，其特征在于：包括水泥浆养护釜体（2）、漏失实验釜体、计量釜体、控制柜（29）和压力模拟子系统；所述水泥浆养护釜体（2）装配在旋转基座（1）上，所述水泥浆养护釜体（2）包括养护釜本体和养护釜盖（7），养护釜本体装配有加热冷却一体式夹套（3），养护釜本体内设置有搅拌桨叶（11），搅拌桨叶（11）通过旋转密封组件（8）装配在养护釜盖（7）上，搅拌桨叶（11）的搅拌轴与旋转密封组件（8）的传动轴（35）装配在一起；养护釜本体内腔连接热电偶（22），该热电偶（22）与控制柜（29）数据连接；加热冷却一体夹套上设置有电加热器，所述电加热器与所述控制柜（29）电连接；在水泥浆养护釜体（2）上方设置有桨叶驱动组件（9），所述桨叶驱动组件（9）包括旋转机架（18）、驱动电机（53）和离合传动组件，所述驱动电机（53）和离合传动组件均固定装配在旋转机架（18）上，驱动电机（53）与离合传动组件传动连接；离合传动组件的花键轴（57）下端通过键配合的联轴器（39）与旋转密封组件（8）中传动轴（35）相连接；所述水泥浆养护釜体（2）的养护釜本体的底部设置有与所述漏失实验釜体相通的漏失通路，在釜本体的底部装配有控制该漏失通路通断的可拆卸高压针阀（12）；所述漏失实验釜体包括漏失釜本体（14）和漏失釜盖（13），漏失釜盖（13）上设置有与所述漏失通路连接的漏失接头；漏失釜体内设置有裂缝模拟器（15），裂缝模拟器（15）密封装配在漏失釜体内，将漏失釜体内部腔体分隔为漏失上腔和漏失下腔，所述漏失通路与漏失上腔连通；所述计量釜体包括计量釜本体（17）和计量釜盖（16），计量釜盖（16）与漏失下腔之间设置有计量通路，计量通路上装配有流量计（27）；计量釜本体（17）底部连接电导率仪（28）接头，通过电导率仪（28）测试计量釜本体（17）内介质的电导率变化；所述流量计（27）和电导率仪（28）均与控制柜（29）数据连接；所述压力模拟子系统包括与水泥浆养护釜体（2）相连的加压管路和泄压管路，以及与漏失实验釜体的漏失下腔相连的气源压力管路；其中，加压管路一端连接氮气源另一端通过釜盖接头（58）与养护釜本体内腔连通；加压管路上设置有压力传感器Ⅰ（19）和加压电磁阀（20）；泄压管路上设置有泄压电磁阀（21）；气源压力管路一端连接氮气源，另一端连接漏失下腔，气源压力管路上设置有压力传感器Ⅱ（25）、气源电磁阀（24）和电控调压阀（26）；所述压力传感器Ⅰ（19）、加压电磁阀（20）、泄压电磁阀（21）、压力传感器Ⅱ（25）、气源电磁阀（24）和电控调压阀（26）均与所述控制柜（29）连接。2.如权利要求1所述的一种原位水泥养护高温高压堵漏实验系统，其特征在于：所述旋转密封组件（8）还包括密封座（30）、密封环（33）、传力轴套（36）和密封压盖（38），所述养护釜盖（7）上设置有用于装配所述旋转密封组件（8）的装配槽（54），所述密封座（30）装配在装配槽（54）底部，传动轴（35）上设置有与密封座（30）配合的轴向限位凸台，传力轴套（36）螺纹连接在所述装配槽（54）上并将密封座（30）抵紧在装配槽（54）底部，传力轴套（36）与密封座（30）之间形成容纳所述限位凸台的限位腔，限位凸台的上方和下方均设置有密封环（33）；密封压盖（38）装配在传力轴套（36）上，所述传动轴（35）下端穿过密封压盖（38）、传力轴套（36）和密封座（30）向釜体内延伸。3.如权利要求2所述的一种原位水泥养护高温高压堵漏实验系统，其特征在于：所述密封座（30）外壁与装配槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙丹，曾雪玲，赵峰，魏雪琦，
申请(专利权)人：嘉华特种水泥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：