专利名称：高温高压堵漏评价实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在高温高压下的实验检测装置，具体地说是一种在高 温高压条件下，测量水泥浆的动失水和静失水特性的高温高压堵漏评价实验装置。
2背景技术：
测量水泥浆的动失水和静失水特性需要在一定的测量环境下进行，如实验 压力需达到100MPa，实验温度需达到250°C。目前还未有理想的实验装置能安 全方便地为堵漏评价实验提供合适的实验环境。
3、 发明内容
本实用新型的目的是提供一种操作简单，安全方便的高温高压堵漏评价实 验装置。
本实用新型的技术方案是按以下方式实现的，高温高压堵漏评价实验装置， 由手动泵l、压力倍增器14、泥浆杯机构、温控机构、速度控制机构和定时控制 机构组成。手动泵1通过双向阀2连接压力倍增器14的入口嘴220;手动泵l通过 双向阀3和双向阔7连接压力倍增器14的出口嘴219;手动泵1通过双向阀3和双向 阀8连接泥浆杯10的加压接头312;手动泵1连接回压阀5，回压阀5出口端连接水 箱，入U端通过双向阀6连接气动阀13的出口端；压力倍增器14通过双向阀7和 双向阀8连接泥浆杯10的加压接头312;泥浆杯lO的出口端连接冷凝器ll、双向 阀12、气动阔13、双向阀15和水箱16。气源20，通过双向阀21连接压力倍增器 14的入口嘴220，通过双向阀22连接压力倍增器14的回程接头212。
本实用新型的优点是为高温高压堵漏评价实验提供了一个安全严格，控 制准确的实验环境，便于实验人员操作和检测。
附图l为高温高压堵漏评价实验装置的工作原理图。 附图2为高温高压堵漏评价实验装置的压力倍增器的剖视图。 附图3为高温高压堵漏评价实验装置的泥浆杯的剖视图。 附图4为高温高压堵漏评价实验装置的结构示意图。
附图中的标记分别表示III型手动泵l、双向阀2、 3、 4、 6、 7、 8、 12、 15、 21、 22回压阀5、安全阀9、泥浆杯IO、冷凝器ll、气动阀13、压力倍增 器14、水箱16、电磁阀17、泵柜18、控制柜19、左压帽201、左封头202、增压筒203、中压帽204、扶正圈205、金属垫圈206、软垫圈207、小密封圈208、 大密封圈209、密封压帽210、倍增筒211、回程接头212、柱塞213、活塞挡圈 214、活塞密封圈215、右封头216、右压帽217、出口嘴219、入口嘴220、活 塞221、搅拌电机301、外磁卡及磁钢302、内磁卡及磁钢303、上封头304、上 压帽305、搅拌杆306、筒体307、半开式保温套及加热套308、下压帽309、下 封头310、支承杆311、加压接头312。 具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的高温高压堵漏评价实验装置作以下详细说明。
本实用新型的高温高压堵漏评价实验装置主要由III型手动泵及泵柜、压 力倍增器、泥浆杯机构、温控机构、速度控制机构、定时控制机构、回压阀、 操作控制柜组成。
附图1为高温高压堵漏评价实验装置的工作原理图，该工作原理图及各附
图标记表示为
III型手动泵l。通过双向阀2连接压力倍增器14的入口嘴220，为压力倍 增器提供入口端压力；通过双向阀3和双向阀7连接压力倍增器14的出口嘴219， 向压力倍增器出口端腔内注入水介质，为压力倍增器14提供回程压力；通过双 向阀3和双向阀8连接泥浆杯10，在50Mpa以下可直接对泥浆杯进行增压；连 接回压阀5，为回压阀5提供参照压力。
压力倍增器14，主要用来对进入泥浆杯前的压力进行倍增，为泥浆杯提供 倍增后的压力。压力倍增器14的入口嘴220通过双向阀2连接III型手动泵1， 压力倍增后的介质通过出口嘴219、双向阀7和双向阀8连接泥浆杯10。
安全阀9，为实验提供过压保护。
泥浆杯IO，进行动失水和静失水试验的主要实验部分，提供符合标准的实 验环境。泥浆杯10出口端通过冷凝器11、双向阀12、气动阀13和双向阀15 连接水箱16。
冷凝器11，将泥浆杯10出口端高温气态水冷凝。
电磁阀17，连接气动阀13，通过时间继电器控制电磁阀导通气源，来控制 气动阀的关闭。
气源20，通过双向阀21连接压力倍增器14的入口嘴220，通过双向阀22 连接压力倍增器14的回程接头212，驱动压力倍增器14补液增压。
回压阀5，通过双向阀6连接气动阀13，维持泥浆杯出口端的压力。附图2为压力倍增器的结构示意图。如附图2所示，增压筒203与倍增筒 211轴向密封连接，在连接处外缘设置有中压帽204。增压筒203的侧壁上设置 有出口嘴219，其筒体内设置有柱塞213，柱塞213的右端制有活塞221，活塞 221外缘设置有活塞挡圈214和活塞密封圈215，柱塞213和活塞221固连接在 一起分别在增压筒203和倍增筒211内左右往返运动。倍增筒211的侧壁上设 置有回程接头212。增压筒203的左端通过左封头202和左压帽201密封，活塞 筒的右端通过右封头216和右压帽219密封，在右封头216上设置有入口嘴220。 增压筒的右端设置有扶正圈205、金属垫圈206、软垫圈207和小密封圈208， 其外端设置有密封压帽210，增压筒203和倍增筒211的连接处设置有大密封圈 209。
附图3为泥浆杯机构的结构示意图。如附图3所示，泥浆杯10通过支承杆 311固定在实验柜上。泥浆杯10上端固定设置有搅拌电机301，泥浆杯10的搅 拌杆306连接搅拌电机301的动力输出轴。搅拌杆306及下端的搅拌桨设置在 筒体307内，筒体307侧壁设置有加压接头312。筒体307上端通过上封头304 和上压帽305密封，下端通过下封头310和下压帽309密封。上封头内侧设置 有内磁卡及磁钢303，外侧设置有外磁卡及磁钢302。筒体307外侧设置有半开 式保温套及加热套308。
该实验装置的温控机构主要由温控仪和温度探头组成，温控仪带PID调节，
控温精度可达士rc。
速度控制机构由速度控制电路、速度显示仪表和速度调节旋钮组成，可通 过速度调节旋钮实现速度的无级调速。
定时控制机构由时间继电器、电磁阀、气动阀组成，时间继电器可设定实 验所需的时间，通过时间继电器控制电磁阀，来控制气动阀的关闭。以达到定 时控制动失水和静失水的量。
附图4为高温高压堵漏评价实验装置的结构示意图。如图4所示，III型手 动泵1设置在泵柜18上部。控制柜19内设置有其他机构，泥浆杯10通过支承 杆311固定在控制柜19上。
该实验装置的操作过程如下所示
1、装滤纸
(1) 、打开半开式保温套308，取出筒体307，转动并卸下下压帽309及下 封头310，装上滤纸及过滤网后，再装上下封头310及下压帽309。
(2) 、转动并卸下上压帽305，拆开上封头304。2、 装砂子及泥浆
(1) 将砂子和配比好的泥浆按实验需要装入筒体307，盖上上封头304 (安 装有搅拌杆及搅拌桨)，旋紧上压帽305。
(2) 将筒休307装入半开式保温套308，并合上半开式保温套308，搭好搭扣。
(3) 将搅拌电机及外磁卡套入上封头304上部，并将支承杆311部位锁紧 螺丝锁紧。
3、 加温
(1) 将温度探头插入探温处；
(2) 将电接点压力表调至实验压力(可起安全保护作用)；
(3) 将温控仪设定好实验所需温度，打开加热开关开始加热；
(4) 当温度接近实验温度时，观察此时的压力是否达到所需压力，未达到 压力要求时，进行补充加压，补充增压与加温交替进行，切不可增至压力后再 加温。
4、 增压增压即补充加压，补充加压的方法有三种
(1) 气源驱动压力倍增器14补液增压；
(2) III型于动泵1直接补充增压；
(3) III型手动泵1经过压力倍增器14增压；
5、 设定时间在时间继电器上设定实验时间，实验时间分为动失水和静失 水时间，开始计时前应将冷凝管至气动阀间的死体积内充满水，以填补死体积 空间。
6、 动失水当温度压力达到实验要求后，打开搅拌开关，搅拌开始，点动 时间继电器按钮开始计时，同时气动阀打开，动失水过程开始，到达设定时间 后，气动阀关闭，动失水过程结朿。天平称重动失水量。
7、 静失水当温度压力达到实验要求后，打开搅拌开关，搅拌开始，搅拌 一定时间后，关闭搅拌开关，点动时间继电器按钮开始计时，同时气动阀打开， 静失水过程开始，到达设定时间后，气动阀关闭，静失水过程结束。天平称重 静失水量。
本实用新型的高温高压堵漏评价实验装置设计合理、结构简单、安全可靠、 使用方便、易于维护，因而，具有很好的推广使用价值。
权利要求1、高温高压堵漏评价实验装置，其特征在于由手动泵、压力倍增器、泥浆杯机构、温控机构、速度控制机构和定时控制机构组成；手动泵(1)通过双向阀(2)连接压力倍增器(14)的入口嘴(220)；手动泵(1)通过双向阀(3)和双向阀(7)连接压力倍增器(14)的出口嘴(219)；手动泵(1)通过双向阀(3)和双向阀(8)连接泥浆杯(10)的加压接头(312)；手动泵(1)连接回压阀(5)，回压阀(5)出口端连接水箱，入口端通过双向阀(6)连接气动阀(13)的出口端；压力倍增器(14)通过双向阀7和双向阀8连接泥浆杯(10)的加压接头(312)；泥浆杯(10)的出口端连接冷凝器(11)、双向阀(12)、气动阀(13)、双向阀(15)和水箱(16)；气源(20)，通过双向阀(21)连接压力倍增器(14)的入口嘴(220)，通过双向阀(22)连接压力倍增器(14)的回程接头(212)。
2、 根据权利要求1所述的高温高压堵漏评价实验装置，其特征在于所述的 压力倍增器由增压筒(203)和倍增筒(211)组成，其外设置有密封装置，增 压筒(203)和倍增筒(211)内设置一端制有活塞(221)的柱塞(213)。
3、 根据权利要求1所述的高温高压堵漏评价实验装置，其特征在于所述泥 浆杯机构由搅拌杆(306)、搅拌杆下端的搅拌桨、筒体(307)、密封装置和半 开式保温套及加热套(308)组成。
专利摘要本实用新型提供一种高温高压堵漏评价实验装置，由手动泵1、压力倍增器14、泥浆杯机构、温控机构、速度控制机构和定时控制机构组成。手动泵1通过双向阀2连接压力倍增器14的入口嘴220；手动泵1通过双向阀3和双向阀8连接泥浆杯10的加压接头312；手动泵1连接回压阀5，回压阀5出口端连接水箱，入口端通过双向阀6连接气动阀13的出口端；压力倍增器14通过双向阀7和双向阀8连接泥浆杯10的加压接头312；泥浆杯10的出口端连接冷凝器11、双向阀12、气动阀13、双向阀15和水箱16。该高温高压堵漏评价实验装置设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护，因而，具有很好的推广使用价值。
文档编号G01N5/04GK201145660SQ20082001674
公开日2008年11月5日 申请日期2008年1月21日 优先权日2008年1月21日
发明者石学强, 马保标 申请人:胜利油田顺义钻井技术开发有限责任公司