一种高温高压高速搅拌仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高温高压高速搅拌仪，其包括具有釜体和釜盖的压力釜，釜盖的中部设有加压口，釜体底部设有环形凹槽并通过轴承安装有彼此同步旋转的主动磁环体和从动带轮盘，压力釜外侧设有电机，电机设有主动带轮盘并通过皮带与从动带轮盘连接，釜体内设有旋转架，旋转架底部设有可随主动磁环体同向旋转的从动转子，旋转架的旋转中心位置设有芯轴，釜体内腔上侧设有套设于芯轴的扶正器，芯轴最低端设有凸出旋转架的顶尖。该搅拌仪可全面模拟井下不同温度、不同压力和高速条件，并评价喷射液性能，通过喷射液模拟实验评价，对喷射液进行优化设计，为相关修井完井增产等作业的顺利完成提供科学数据依据，具有较广泛的推广应用前景。
【专利说明】一种高温高压高速搅拌仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种试验仪器，尤其涉及一种高温高压高速搅拌仪。
【背景技术】
[0002]在径向射流喷射施工过程中，喷射液从井口到与储层接触前，需要经过高温、高压下喷头的高速剪切才能进入储层，那么经过高温高压高剪切作用后喷射液的储层保护性能是否发生变化，必须使用具备高温高压高速搅拌性的仪器才能进行室内模拟评价。而目前现有的高剪切仪均不具有加热和加压功能，加热也只能靠水浴或油浴加热，无法精确控制喷射液的温度，无法满足径向射流喷射用喷射液的变化过程，无法得知在高温高压状态下高速剪切后进入储层的喷射液的性质尤其是储层保护性能的变化，无法预判喷射液的使用效果。为了模拟该过程，弄清楚喷射液进入储层后的储层保护效果，必须研制同时具备高温高压高速搅拌功能的专业仪器。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种能模拟喷射液在油气藏储层温度和压力下径向射流受高速剪切过程从而可对喷射液的性能进行事后试验评价的高温高压高速搅拌仪。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种高温高压高速搅拌仪，其包括具有釜体和釜盖的压力釜，盖装于所述釜体的釜盖的中部设有加压口，所述釜体底部设有环形凹槽并通过轴承安装有彼此同步旋转的主动磁环体和从动带轮盘，所述压力釜外侧设有电机，所述电机设有主动带轮盘并通过皮带与所述从动带轮盘连接，所述釜体内设有旋转架，旋转架底部设有可随主动磁环体同向旋转的从动转子，旋转架的旋转中心位置设有芯轴，所述釜体内腔上侧设有套设于芯轴的扶正器，芯轴最低端设有凸出旋转架的顶尖。
[0005]作为本发明高温高压高速搅拌仪的技术方案的一种改进，所述釜盖包括位于内侧并设有所述加压口的封盖、与所述釜体连接的压盖、分别连接所述封盖顶面与所述压盖顶面的环盖、设于所述封盖外周并与釜体接触的密封圈，所述封盖顶面外周设有下沉式环台阶与所述压盖内侧抵接。
[0006]作为本发明高温高压高速搅拌仪的技术方案的一种改进，所述压力釜外侧设有压力源与所述加压口对接；所述压力釜外侧设置压力表并通过线管与压力釜的釜体内腔对接连通。
[0007]作为本发明高温高压高速搅拌仪的技术方案的一种改进，所述压力釜外侧设有泵，所述泵通过线管和开关阀与所述加压口连接。
[0008]作为本发明高温高压高速搅拌仪的技术方案的一种改进，所述釜体周围紧贴套设有加热环套。
[0009]作为本发明高温高压高速搅拌仪的技术方案的一种改进，所述釜体内设有温度传感器，所述釜体外设有温控器分别与温度传感器、加热环套电连接。
[0010]本发明的有益效果在于:在釜体和釜盖围成的釜体内腔内加压后形成压力腔，依靠加热喷射液使其温度升高从而形成高压条件，可有效模拟井下高压状态。在预先注入喷射液后，可以通过压力源的调节提供不同的压力腔压力，同时通过电机驱动调节釜体内旋转架的转速，另设加热装置对釜体进行加热，即可全面模拟井下不同温度、不同压力和高速条件，模拟喷射液性能在油气藏的井下压力、温度、高剪切条件作用下，喷射液性能是否发生变化，特别是进行高温高压条件下，通过喷射液模拟实验评价，对喷射液进行优化设计，为相关修井完井增产等作业的顺利完成提供科学数据依据，具有较广泛的推广应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明高温高压高速搅拌仪高温高压高速搅拌仪的实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图来进一步说明本发明的【具体实施方式】。
[0013]如图1所示，本发明一种高温高压高速搅拌仪，其包括具有釜体和釜盖的压力釜，盖装于所述釜体的釜盖的中部设有加压口。在主要由釜体10和釜盖20组成的压力釜中，盖装于所述釜体10的釜盖20的中部设有加压口 21，可以通过该加压口 21对釜体10内部施加压力，可以用氮气瓶或其他压力稍低的压力源，使得釜体内腔18形成压力腔。所述釜体10底部设有环形凹槽并通过轴承安装有彼此同步旋转的主动磁环体85和从动带轮盘83，所述压力釜外侧设有电机80，所述电机80设有主动带轮盘82并通过皮带81与所述从动带轮盘83连接，从而可以通过电机80驱动使得釜体10外的主动磁环体85跟随皮带和从动带轮盘83转动。所述釜体10内设有旋转架16，旋转架16底部设有可随主动磁环体85同向旋转的从动转子86,从动转子86在磁力作用下随着主动磁环体85和从动带轮盘83旋转，使得旋转架16与从动转子86同步旋转，从而使釜体10内的旋转架16在釜体10外的电机80驱动下发生旋转运动，实现密闭压力空间内的旋转架16旋转驱动。旋转架16跟随从动带轮盘83做趋于同步的旋转运动。旋转架16的旋转中心位置设有芯轴15作为旋转支撑中心柱，所述釜体内腔18上侧设有套设于芯轴15的扶正器12从而对芯轴15进行导向使其维持竖直避免偏移，保证包括芯轴15在内的旋转架16整体可以平稳地高速旋转，芯轴15最低端设有凸出旋转架的顶尖17，从而减少摩擦降低旋转阻力。所述从动带轮盘83旁边设有转速传感器88，读取从动带轮盘83的转速，转速传感器88与调速器89电连接，调速器89可以是手动的也可以是自动的，从而可以控制电机80的输出转速，实现对釜体10内旋转架16的转速调节。
[0014]在釜体10和釜盖20围成的釜体内腔18内加压后形成压力腔，依靠加热喷射液使其温度升高从而形成高压条件，可有效模拟井下高压状态。在预先注入喷射液后，可以通过压力源的调节提供不同的压力腔压力，同时通过电机驱动调节釜体10内旋转架16的转速，另设加热装置对釜体10进行加热，即可全面模拟井下不同温度、不同压力和高速条件，模拟喷射液性能在油气藏的井下压力、温度、高剪切条件作用下，喷射液性能是否发生变化，特别是进行高温高压条件下，通过喷射液模拟实验评价，对喷射液进行优化设计，为相关修/完井增产等作业的顺利完成提供科学数据依据，具有较广泛的推广应用前景。
[0015]更佳地，所述釜盖20包括位于内侧并设有所述加压口 21的封盖22、与所述釜体10连接的压盖23、分别连接所述封盖22顶面与所述压盖23顶面的环盖25、设于所述封盖22外周并与釜体10接触的密封圈26。封盖22通过密封圈26与釜体10形成密封式连接，构成压力釜的密闭压力空间；压盖23与封盖22配合连接并锁紧连接于釜体10，构成压力釜的整体结构；环盖25通过螺钉将封盖22与压盖23固定连接，压盖23扣住封盖22，实现密封的同时牢牢扣住封盖22。所述封盖22顶面外周设有下沉式环台阶与所述压盖23内侧抵接，使得压盖23提供环绕一周的面积压住封盖22。
[0016]更佳地，所述压力釜外侧设有压力源与所述加压口 21对接，从而可以施加一定压力值的压力气体，可以通过氮气瓶或其他较低压力的压力源提供压力，从而可以模拟气井的现场环境。
[0017]更佳地，所述压力釜外侧设有泵，所述泵通过线管和开关阀与所述加压口连接，对压力釜内施加一定的压力。在加压口处或压力釜内任何位置设置压力传感器，可以检测压力釜内部压力。也可以设置压力表52通过线管与压力釜的釜体内腔18对接连通，可以读取实时压力，从而可以调节到所需的压力状态。
[0018]更佳地，所述釜体10周围紧贴套设有加热环套60，对釜体10进行加热，调节压力釜内的温度，使其具有更佳的模拟现场的效果，真实反映修井液的效果，从而设计出对应的合格的修井工艺，选择或研发出满足使用效果要求的修井液，对修井液进行更客观的符合性评价。
[0019]更佳地，所述釜体10内设有温度传感器62，读取釜体内的环境温度，从而可以人为控制釜体10内的温度，也可以通过自动化装置微调控制釜体10内的温度。所述釜体10外设有温控器63分别与温度传感器62、加热环套60电连接，温控器63可以是手动的，也可以是自动的，随着釜体10内的温度需要而进行功率调节，达到控制釜体10内环境温度的目的。
[0020]实验时，测定喷射液髙搅前的各项性能，然后喷射液装入釜体，拧紧上盖，直接用氮气瓶加压7 MPa,然后打开仪器开关，开始加热到实验设定温度，当压力超过实验设定压力时，随时调节压力稳定在实验设定压力，调节旋钮，使转速维持在15000rpm下,高搅喷射液30min。高搅结束后，测定喷射液髙搅后的各项性能。
[0021]实施例1
测定喷射液髙搅前的各项性能，然后喷射液装入釜体，拧紧上盖，直接用氮气瓶加压7MPa，然后打开仪器开关，开始加热到120°C，当压力超过15 MPa，随时调节压力稳定在15MPa，调节旋钮，使转速维持在15000rpm高搅喷射液30min。高搅结束后，测定喷射液髙搅后的各项性能。
[0022]实施例2
测定喷射液髙搅前的各项性能，然后喷射液装入釜体，拧紧上盖，直接用氮气瓶加压7MPa，然后打开仪器开关，开始加热到180°C，当压力超过18 MPa，随时调节压力稳定在18MPa，调节旋钮，使转速维持在15000rpm高搅喷射液60min。高搅结束后，测定喷射液髙搅后的各项性能。
[0023]以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种高温高压高速搅拌仪，其特征在于:包括具有釜体和釜盖的压力釜，盖装于所述釜体的釜盖的中部设有加压口，所述釜体底部设有环形凹槽并通过轴承安装有彼此同步旋转的主动磁环体和从动带轮盘，所述压力釜外侧设有电机，所述电机设有主动带轮盘并通过皮带与所述从动带轮盘连接，所述釜体内设有旋转架，旋转架底部设有可随主动磁环体同向旋转的从动转子，旋转架的旋转中心位置设有芯轴，所述釜体内腔上侧设有套设于芯轴的扶正器，芯轴最低端设有凸出旋转架的顶尖。
2.根据权利要求1所述的高温高压高速搅拌仪，其特征在于:所述釜盖包括位于内侧并设有所述加压口的封盖、与所述釜体连接的压盖、分别连接所述封盖顶面与所述压盖顶面的环盖、设于所述封盖外周并与釜体接触的密封圈，所述封盖顶面外周设有下沉式环台阶与所述压盖内侧抵接。
3.根据权利要求1所述的高温高压高速搅拌仪，其特征在于:所述压力釜外侧设有压力源与所述加压口对接；所述压力釜外侧设置压力表并通过线管与压力釜的釜体内腔对接连通。
4.根据权利要求3所述的高温高压高速搅拌仪，其特征在于:所述压力釜外侧设有泵，所述泵通过线管和开关阀与所述加压口连接。
5.根据权利要求1所述的高温高压高速搅拌仪，其特征在于:所述釜体周围紧贴套设有加热环套。
6.根据权利要求5所述的高温高压高速搅拌仪，其特征在于:所述釜体内设有温度传感器，所述釜体外设有温控器分别与温度传感器、加热环套电连接。
【文档编号】G01N33/00GK104048869SQ201410312681
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】王尔钧, 魏安超, 马磊, 许发宾, 李蔚萍, 向兴金, 舒福昌, 胡墨杰 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油(中国)有限公司湛江分公司