水泥浆体系综合评价仪制造技术

本实用新型专利技术提供了一种水泥浆体系综合评价仪，包括水泥浆杯、稠度静胶强度感应系统、搅拌系统、温度控制系统、液压控制系统、压力模拟系统和数据图形处理系统；稠度静胶强度感应系统与所述水泥浆杯和数据图形处理系统连接设置；搅拌系统包括相互连接的搅拌器及动力源，搅拌器设置在水泥浆杯中，动力源设置在水泥浆杯一端；温度控制系统与水泥浆杯连接设置；液压控制系统与搅拌系统连接设置；压力模拟系统连接设置在水泥浆杯另一端。本实用新型专利技术中采用压力模拟系统，可真实、动态地模拟井下环境压力及压力变化，本实用新型专利技术还采用稠度静胶强度感应系统，可同时对水泥浆的稠度、静胶强度及防窜能力进行评价，从而全面评价水泥浆性能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种水泥浆体系综合评价仪。
技术介绍
目前，水泥浆性能的评价具有以下缺点(1)仪器功能单一目前水泥浆稠度值的测定、静胶凝强度值的测定、气/液窜性 能的测定大多分别采用“水泥稠化仪、水泥超声波强度仪和水泥气窜敏感性分析仪”等仪器 测量。试验复杂，耗时多，仪器体积大，造价高。(2)仪器模拟井下能力较差水泥超声波强度仪只能模拟井下温度和压力，不能 模拟流动状态的变化过程；水泥气窜敏感性分析仪能模拟井下温度，模拟的最高压力只有 7MPa,不能模拟流动状态的变化过程。它们都不能真实反映井下水泥浆相应时刻的水化程 度，测得的静胶强度和抗窜能力结果较差。(3)超声波法测静胶超声波强度仪测量水泥静胶强度，实验结果精度差，且不能 通过转换开关分别显示水泥浆的稠度值和静胶强度值。目前还没未见有解决上述问题的方法或设备
技术实现思路
解决的技术问题本技术提供一种可以综合评价水泥浆且可真实模拟井下环 境的水泥浆体系综合评价仪，其目的是解决以往的水泥浆性能的评价所存在的仪器功能单 一和仪器模拟井下能力较差的问题以及超声波法测静胶所存在的实验结果精度差，且不能 通过转换开关分别显示水泥浆的稠度值和静胶强度值的问题。技术方案为了解决上述问题，本技术提供了一种水泥浆体系综合评价仪，包括水泥浆杯；稠度静胶强度感应系统，所述稠度静胶强度感应系统与所述水泥浆杯和数据图形 处理系统连接设置，所述稠度静胶强度感应系统采集所述水泥浆杯中水泥的稠度及静胶强 度参数，并发送到数据图形处理系统；搅拌系统，所述搅拌系统包括相互连接的搅拌器及动力源，所述搅拌器设置在所 述水泥浆杯中，所述动力源设置在所述水泥浆杯一端；温度控制系统，所述温度控制系统与所述水泥浆杯连接设置；液压控制系统，所述液压控制系统与所述搅拌系统连接设置；压力模拟系统，所述压力模拟系统连接设置在所述水泥浆杯另一端；数据图形处理系统，所述数据图形处理系统与所述稠度静胶强度感应系统连接设 置，接收所述稠度静胶强度感应系统发送来的稠度及静胶强度参数，进行数据图形处理。进一步，所述稠度静胶强度感应系统包括有扭矩器，所述扭矩器与所述搅拌器连 接设置，并与所述数据图形处理系统通讯连接。进一步，所述动力源为变速马达，所述变速马达通过联轴节连接所述搅拌器。进一步，所述温度控制系统包括用于加热的加热器、热电偶及控制温度变化的温 控器。进一步，所述液压控制系统包括油罐、泵、单向阀和阀门，泵通过单向阀连接至油 罐，所述泵通过单向阀从油罐中抽取油液，泵通过管路连接至变速马达，泵将抽取油液送到 所述变速马达，所述油罐上设置阀门并通过所述阀门加油。进一步，所述压力模拟系统包括氮气瓶，所述氮气瓶储存有氮气；调压阀，所述调压阀连接设置在所述氮气瓶的输出管路上；稳压罐，所述稳压罐与所述氮气瓶并联设置在所述氮气瓶的输出管路上；压力表；单向阀；第一截止阀，所述第一截止阀设置在所述水泥浆杯的压力氮气入口 ；第二截止阀，所述第二截止阀设置在所述水泥浆杯的压力氮气出口。所述压力模拟系统还包括压力表和单向阀；压力表设置在氮气瓶的输出管路上， 单向阀设置在水泥浆杯的压力氮气入口处的调压阀和第一截止阀之间。优点效果本技术具有如下优点1、本技术中采用压力模拟系统，可真实、动态地模拟井下环境压力及压力变 化，本技术还采用稠度静胶强度感应系统，可同时对水泥浆的稠度、静胶强度及防窜能 力进行评价，从而全面评价水泥浆性能。2、本技术结构简单，便于操作，且由于全面模拟井下的温度、压力的动态变 化，使得本技术测得的数值更加精确，接近实际情况。附图说明图1示出了本技术一种水泥浆体系综合评价仪结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施方式作进一步说明如图1所示，本技术包括水泥浆杯7、稠度静胶强度感应系统1、搅拌系统2、温 度控制系统3、液压控制系统4、压力模拟系统5及数据图形处理系统6。其中，水泥浆杯7 为封闭容器，用于盛装待测水泥浆，该水泥浆杯需有一定耐高温、高压的能力。稠度静胶强度感应系统1与水泥浆杯7和数据图形处理系统6连接设置，稠度静 胶强度感应系统1采集水泥浆杯7中水泥的稠度及静胶强度参数，并发送到数据图形处理 系统6。稠度静胶强度感应系统1包括有扭矩器11，扭矩器11与搅拌器21连接设置，并与 数据图形处理系统6通讯连接。该扭矩器11将搅拌过程中所受到的阻力以扭矩参数形式发送到数据图形处理系 统6，数据图形处理系统6中预设有换算公式，根据该参数进行换算，从而得到水泥浆实时4的稠度及静胶强度变化情况。搅拌系统2包括相互连接的搅拌器21及动力源22。搅拌器21设置在水泥浆杯7 中，用于在水泥浆杯7稠化过程中对水泥浆进行搅拌。动力源22设置在水泥浆杯7 —端， 驱动搅拌器21转动。动力源22为变速马达，变速马达通过联轴节连接搅拌器21。该变速马达可采用磁 力驱动，通过联轴节带动搅拌器21旋转，从而实现对水泥浆杯7中水泥浆的搅拌。温度控制系统3与水泥浆杯7连接设置。温度控制系统3包括用于加热的加热器、 热电偶及控制温度变化的温控器。温控器根据实际井下温度变化情况调节温度变化，对加 热器与热电偶进行控制。另外，对于温度变化可通过显示屏显示，以方便观察与操作。液压控制系统4与搅拌系统2连接设置。述液压控制系统4包括油罐41、泵42、 单向阀和阀门，所述泵42通过单向阀连接至油罐41并通过单向阀从油罐41中抽取油液， 泵42通过管路连接至变速马达，并将抽取油液送到变速马达，所述油罐41上设置阀门，油 罐41通过阀门加油。液压控制系统4可控制搅拌系统2动作。液压控制系统4结构简单、 便于维护保养。本技术中，压力模拟系统5连接设置在水泥浆杯7 —端，压力模拟系统5与动 力源22不在水泥浆杯7的同一端。压力模拟系统5包括氮气瓶51、调压阀52、稳压罐53、 压力表54、单向阀55、第一截止阀56及第二截止阀57。其中，氮气瓶51内填充有氮气，可向水泥浆杯7提供压力氮气。调压阀52连接设 置在氮气瓶51的输出管路上，调压阀52用于调整氮气瓶51输出压力氮气的压力。稳压罐 53与氮气瓶51并联设置在氮气瓶51的输出管路上，稳压罐53用于稳定氮气瓶51输出压 力氮气的压力。压力表54设置在氮气瓶51的输出管路上，用于测量及显示氮气瓶51输出 压力氮气的压力。单向阀55设置在水泥浆杯7压力氮气入口用于防止压力氮气回送，确保 水泥浆杯7中氮气压力。第一截止阀56设置在水泥浆杯7压力氮气入口处，也就是水泥浆 杯7与单向阀55之间的位置，用于放气。第二截止阀57设置在水泥浆杯7压力氮气出口， 用于放气。使用该压力模拟系统5向水泥浆杯7中输入压力氮气，模拟井下环境。在进行测 窜时，先选择测窜点，在测窜点向水泥浆杯7中的水泥浆施加测窜压力。然后停止搅拌水泥 浆，打开第二截止阀57放气，达到一定时间后，观察是否有压力氮气窜通到水泥浆的另一 端，从而判断出该水泥浆在该条件下是否可以防窜。数据图形处理系统6与稠度静胶强度感应系统1连接设置，接收稠度静胶强度感 应系统1发送来的稠度及静胶强度参数，进行数据图形处理。本技术中采用压力模拟系统5，可真实、动态地模拟井下环境压力及压力变 化，本技术还采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泥浆体系综合评价仪，其特征在于：所述评价仪包括水泥浆杯（７）、稠度静胶强度感应系统（１）、搅拌系统（２）、温度控制系统（３）、液压控制系统（４）、压力模拟系统（５）和数据图形处理系统（６）；所述稠度静胶强度感应系统（１）与所述水泥浆杯（７）和数据图形处理系统（６）连接设置，所述稠度静胶强度感应系统（１）采集所述水泥浆杯（７）中水泥的稠度及静胶强度参数，并发送到数据图形处理系统（６）；所述搅拌系统（２）包括相互连接的搅拌器（２１）及动力源（２２），所述搅拌器（２１）设置在所述水泥浆杯（７）中，所述动力源（２２）设置在所述水泥浆杯（７）一端；所述温度控制系统（３）与所述水泥浆杯（７）连接设置；所述液压控制系统（４）与所述搅拌系统（２）连接设置；所述压力模拟系统（５）连接设置在所述水泥浆杯（７）另一端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗宇维，凌伟汉，刘海轩，孙继业，
申请(专利权)人：沈阳泰格石油仪器设备制造有限公司，中海油田服务股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]