专利名称：新型水泥浆胶凝强度测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量油井水泥浆胶凝强度及其发展变化的水泥浆胶凝强度测试仪。
到目前为止，已有四种测量水泥浆胶凝强度的方法浮筒切力计法、旋转粘度计法、金属片剪切法以及由美国学者提出的叶片旋转法。实践表明，前两种方法量程太小，测量至其量程的最大值时水泥浆还远未初凝，而且测量时破坏整个水泥浆样品，如要模拟水泥浆在井下的静态凝结过程，一个样品就只能测量一次、得到一个数据；如要测出水泥浆在一定时间范围内的胶凝强度及其发展变化，需用多个样品进行不连续测量，使得测量操作繁杂，同时容易由于样品差异而引入较大的系统误差，因此，难以真实、连续测量水泥浆在初凝前整个凝结过程中的胶凝强度及其发展变化。后两种方法尽管其量程可满足测量至水泥浆初凝的需要，但仍存在测量时破坏整个水泥浆样品的问题。
本实用新型的目的在于提供一种可在模拟水泥浆井下静态凝结环境的条件下，真实、连续测量水泥浆在初凝前整个凝结过程中的胶凝强度及其发展变化的新型水泥浆胶凝强度测试仪。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种新型水泥浆胶凝强度测试仪，主要是由传动系统、加热恒温系统、测量系统、减阻导轨系统组成。其特征是在传动系统中，有一低速电机及其齿轮，齿轮与大齿轮啮合构成齿轮传动，大齿轮联结涡轮及涡轮轴构成涡轮传动，再通过齿轮与丝杆及丝杆滑块相联结，在丝杆滑块上联结刀片；在加热恒温系统中，有一恒温水槽，内放置水泥浆槽，槽内装测量水泥浆；水泥浆槽底部装有多个不锈钢珠，钢珠装入导轨内，导轨放在垫片及底下座上；刀片及水泥浆槽有导线与测量系统相联结。通过传动系统的减速作用，使固定在丝杆滑块上并插入水泥浆的刀片受到水泥浆抵御外界破坏的力，用测量系统测出破坏水泥浆所需要的力，通过转换即可得到水泥浆在凝结过程中对应时刻的胶凝强度。
装有丝杆滑块上的刀片可上下移动，能调节刀片插入水泥浆的深度，即可调节仪器在低胶凝强度时的测量精度和仪器在高胶凝强度时的胶凝强度量程。盛装测量水泥浆的水泥浆槽根据长度不同，可制备不同规格的水泥浆槽供测试之，用加长水泥浆槽的长度，能延长仪器的时间量程。
本实用新型通过垂直插入水泥浆的刀片从左至右对水泥浆的一次性缓慢切割，将旋转粘度计法、叶片旋转法的旋转剪切破坏方式，以及浮筒切力计法、金属片剪切法的垂直剪切破坏方式转变为水平切割破坏方式。在测量过程中，本实用新型不断用未曾在凝结过程中遭到破坏的水泥浆代替已进行测量、遭到破坏的水泥浆进行测量，从而保证了水泥浆的静态凝结过程，同时，也实现了对同一水泥浆样品的连续测量，一次配浆，即可测出水泥浆在初凝前整个凝结过程中的胶凝强度及其发展变化。
与以往的水泥浆胶凝强度测试仪相比，本实用新型所采用的水平切割破坏方式的优点在于①始终用未曾在凝结过程中遭到破坏的水泥浆进行测量，保证了水泥浆的静态凝结条件；②不断用未曾在凝结过程中遭到破坏的水泥浆代替已进行测量的水泥浆，实现对同一水泥浆样品的连续测量；③加长水泥浆槽即可延长仪器的测量时间量程；④调节刀片插入水泥浆的深度，即可调节仪器在低胶凝强度时的测量精度和在高胶凝强度时的胶凝强度量程；⑤简化了测量水泥浆在初凝前整个凝结过程中的胶凝强度及其发展变化的测量程序；⑥提高了测量数据的稳定性和可靠性。
以下结合附图
和实例对本实用新型作进一步的说明附图是本实用新型的结构示意图。图中1.测量系统、2.左支架、3.恒温水槽、4.丝杆滑块、5.刀片、6.丝杆、7.右支架、8.齿轮、9.涡轮、10支架、11.涡轮轴、12涡杆轴支架、13.涡杆、14.大齿轮、15.电机及齿轮、16.垫片、17.水泥浆、18水泥浆槽、19导轨、20.不锈钢珠、21.底座。
具体实施方式
准备仪器，配制并预热水泥浆，往水泥浆槽(18)内加水泥浆至刻度线，加热恒温，启动电机(15)，刀片(5)在丝杆滑块(4)的带动下从左至右一次性缓慢切割水泥浆(17)，从而使刀片受到水泥浆抵御外界破坏的力，测出该力，通过转换即可得到水泥浆在凝结过程中对应时刻的胶凝强度。
通过刀片(5)从左至右对水泥浆的缓慢切割，仪器不断用未曾在凝结过程中遭到破坏的水泥浆代替已进行测量、遭到破坏的水泥浆进行测量，从而保证了水泥浆的静态凝结过程，同时，也实现了对同一水泥浆样品的连续测量。
权利要求1.一种新型水泥浆胶凝强度测试仪，主要是由传动系统、加热恒温系统、测量系统、减阻导轨系统组成，其特征是在传动系统中，有一低速电机及其齿轮，齿轮与大齿轮啮合，大齿轮联结涡轮及涡轮轴构成涡轮传动，再通过齿轮与丝杆及丝杆滑块相联结，在丝杆滑块上联结刀片；在加热恒温系统中，有一恒温水槽，内放置水泥浆槽，槽内装测量水泥浆；水泥浆槽底部装有多个不锈钢珠，钢珠装入导轨内，导轨放在垫片及底座上；刀片及水泥浆槽有导线与测量系统相联结。
2.根据权利要求1所述的强度测试仪，其特征是装在丝杆滑块上的刀片可上下移动，能调节刀片插入水泥浆的深度。
专利摘要本实用新型涉及测量油井水泥浆胶凝强度及其发展变化的水泥浆胶凝强度测试仪。它主要由传动系统、加热恒温系统、测量系统、减阻导轨系统组成。在传动系统中，有一低速电机及其齿轮，齿轮与大齿轮啮合，并联结涡轮及涡轮轴，再通过齿轮与丝杆及丝杆滑块相联结，在丝杆滑块上联结刀片；在一恒温水槽内，放置水泥浆槽，槽底装有多个不锈钢珠，钢珠装入导轨内；刀片及水泥浆槽有导线与测量系统相联结。通过传动系统的减速作用，插入水泥浆的刀片受到水泥浆抵御外界破坏的力，测量其力，通过转换可得到对应时刻的胶凝强度。它可测出水泥浆在初凝前整个凝结过程的胶凝强度及其发展变化，提高了测量数据的稳定性和可靠性。
文档编号G01N3/00GK2574042SQ0227561
公开日2003年9月17日 申请日期2002年7月4日 优先权日2002年7月4日
发明者张兴国, 郭小阳, 杨远光 申请人:西南石油学院