一种测量无机类堵水剂膨胀率的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油技术领域，具体的说，是涉及一种测量无机类堵水剂膨胀率的装置。
【背景技术】
[0002]在油田广泛使用的无机类堵水剂，如无机水泥、粘土玻璃胶、封窜剂等，为了评价堵剂的膨胀收缩性能，考察其在地层压力下的抗裂性能，经常使用膨胀率这一性能指标来评价材料膨胀性的好坏。即膨胀后的堵剂体积除以其初始体积即为膨胀率。
[0003]当前常用的浆体自由膨胀率测定方法，在现有实验过程中，总会受到例如玻璃壁的环向限制，使得自由膨胀率测量通常局限在预定限制膨胀的范围内，存在较大误差。
[0004]专利文献CN2840038Y则公开了一种水泥膨胀模拟实验装置，其采用套筒配合活塞的结构进行水泥膨胀率的测试，其中套筒内用于充填水泥浆体，然后再配合以活塞，浆体膨胀则推动活塞向上运动，从而通过对活塞位移的检测来确定浆体膨胀率。该装置一方面仍然会对浆体形成容器的环向限制，而且浆体要推动活塞移动，需要支撑一定的静压力，会进一步增加测量的误差。
[0005]因此，有必要设计出一种操作简单、现场适用的仪器来快速测量堵剂的膨胀性能。【实用新型内容】
[0006]本实用新型的一个目的在于提供一种测量无机类堵水剂膨胀率的装置；
[0007]本实用新型的另一目的在于提供应用本实用新型所述装置测量无机类堵水剂膨胀率的方法。
[0008]为达上述目的，一方面，本实用新型提供了一种测量无机类堵水剂膨胀率的装置，其中，所述装置包括:开口的弹性材料载物瓶I，和硬质储液瓶2，所述载物瓶在测量状态时置于硬质储液瓶内，所述硬质储液瓶设置至少一个开口 3，使得所述载物瓶可由至少其中一个开口放入硬质储液瓶中，所述开口设置开启装置4，所述开启装置能够将所述开口封闭，所述硬质储液瓶或开启装置设置连通管5，所述连通管将硬质储液瓶与外界连通，连通管在硬质储液瓶内一端能够没入硬质储液瓶内的液体中，连通管在硬质储液瓶外的一端为透明材质，且在硬质储液瓶外的一端的端口高度在测量状态时高于硬质储液瓶内液面高度。
[0009]根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述弹性材料为收缩率0.2-3%,线性热膨胀系数6 X 10-5—8X 10—5m/°C的可拉伸材料。
[0010]本领域技术人员可以根据上述条件在本领域常规使用的材料中进行选择，也就是说，所述的弹性材料载物瓶为现有技术材料制备的载物瓶，根据本实用新型一些具体实施方案，所述弹性材料载物瓶为聚酯载物瓶、聚丙烯载物瓶或高密度聚乙烯载物瓶。
[0011]本实用新型所述硬质储液瓶材质可以为本领域常规使用的硬质不易拉伸变形的材质，本领域技术人员可以根据现有常规材料的相应参数指标进行选择，而根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述硬质储液瓶为玻璃储液瓶或不锈钢储液瓶。
[0012]上述玻璃和不锈钢仅为举例说明，而不将本实用新型保护范围限制于此，任何具有同样功能的材质的等同替代均在本实用新型保护范围内，譬如一些不易拉伸变形的聚乙烯类材料，如聚四氟乙烯。
[0013]根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述硬质储液瓶和载物瓶容积比为3:1?5:1ο
[0014]其中可以理解的是，所述开口可以设置在硬质储液瓶的各位置，譬如顶部、侧部、甚至底部，只要开启装置能够将开口封闭使得测量时液体不会泄露即可;而根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述开口设置在硬质储液瓶顶部。
[0015]根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述硬质储液瓶为广口瓶。
[0016]根据本实用新型另一些具体实施方案，其中，所述开口为两个，其中至少一个为注液口 31，且注液口口径和位置能够使得注入测量所需水后，水不会从注液口溢出(优选设置在储液瓶顶部)，且注液口设置开启装置41。
[0017]所述开启装置可以由本领域技术人员在本领域常用的开启装置中进行选择，只要其能够将所述开口封闭即可，譬如塞子、或者带有螺口的盖子;根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述开启装置为塞子。
[0018]根据本实用新型一些具体实施方案，其中，在硬质储液瓶内部的底部还设置搁架7，用于放置载物瓶。
[0019]其中可以理解的是，所述连通管可以设置在硬质储液瓶的顶部、或者侧壁，其可以垂直于水平面设置，也可以与水平面呈一定角度倾斜设置;而根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述连通管垂直设置于硬质储液瓶顶部。
[0020]根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述连通管设置刻度。
[0021 ]根据本实用新型一些具体实施方案，其中，所述装置包括:开口软胶瓶、顶部开口的广口瓶和塞子，所述广口瓶的开口可被塞子封闭，塞子上垂直设置透明连通管将广口瓶内与外界连通。
[0022]另一方面，本实用新型还提供了一种应用本实用新型所述装置测量无机类堵水剂膨胀率的方法，其中，所述方法包括将所述无机类堵水剂置于所述载物瓶中，然后将载物瓶没入硬质储液瓶内的水中，确保连通管在硬质储液瓶内一端的端口没入硬质储液瓶内的水中，封闭硬质储液瓶的开启装置，记录连通管内液面高度，静置至堵水剂的初凝时间，再次记录连通管内液面高度，并根据两次读数计算堵水剂体积变化量。
[0023]本实用新型在测试时把水泥浆放在小软胶瓶内，小软胶瓶的存在可以减少瓶壁及四周物质对水泥浆体的约束，使水泥浆体积的变化能够很好的由量管内液柱的升降表现出来。
[0024]本实用新型具体为:
[0025]实验过程:
[0026]①制备好所需测量的无机类堵剂。
[0027]②将堵剂倒入清洁、干燥的10ml塑料瓶内至10ml刻度线，并缓慢地放入加满水的500ml广口瓶中，之后在广口瓶顶部插入带胶塞的移液管，记下移液管的初始读数；
[0028]③把广口瓶垂直地放在一个水平面上；
[0029]④静止到水泥浆初凝时间，读出此时移液管的示数，根据两个读数计算出水泥浆的体积变化量。
[0030]综上所述，本实用新型提供了一种测量无机类堵水剂膨胀率的装置。本实用新型的方法和装置具有如下优点:
[0031]本实用新型结构简单，成本低廉、便于携带，现场适用，操作方便，可快速准确检测不同类型的无机堵水剂，能够对不同种类材料的鼓胀性进行对比，适合大批量快速检测与评价;而且通过移液管的体积放大作用，使测量精度更准确。
【附图说明】
[0032]图1为本实用新型实施例1的装置不意图；
[0033]图2为实施例2的装置示意图。
【具体实施方式】
[0034]以下通过具体实施例详细说明本实用新型的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本实用新型的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。
[0035]实施例1
[0036]本实施例提供了一种快速测量无机类堵剂膨胀率的装置，其结构示意图如图1所示，该装置包括:连通管(带刻度的移液管)5、开启装置(中心穿孔胶塞)4、硬质储液瓶(广口瓶)2、载物瓶(开口软胶瓶)1、堵剂6、搁架(垫板)7 ;其中，带刻度的移液管插在中心穿孔胶塞上，开口软胶瓶直径不得超过广口瓶口径。
[0037]实验步骤是:①制备好所需测量的无机类堵剂6;②将堵剂6倒入清洁、干燥的10ml载物瓶(开口软胶瓶)I内至10ml刻度线，并缓慢地放入加满水的500ml硬质储液瓶(广口瓶)2中的搁架(垫板)7上，之后在硬质储液瓶(广口瓶)2顶部插入连通管(带胶塞的移液管)5，记下移液管的初始读数;③把广口瓶垂直地放在一个水平面上;④静止到水泥浆初凝时间，读出此时移液管的示数，根据两个读数计算出水泥浆的体积变化量。
[0038]实施例2
[0039]本实施例提供了一种快速测量无机类堵剂膨胀率的装置，其结构示意图如图2所示，该装置与实施例1相似，区别主要在于用于放置载物瓶的开口 3和连通管5分别设置在广口瓶相对的两个侧壁上，连通管在广口瓶外的部分垂直水平面设置，且该部分的开口端高度能够保证在测量过程中水不会从该开口溢出。实施例1的穿孔胶塞改为没有穿孔的胶塞。此外，在广口瓶顶部还设置带有胶塞41的注液口 31。
[0040]在测量时，广口瓶内的水尽量灌满，使得胶塞将广口瓶封闭后，广口瓶内尽量灌满水，以使得测量更为准确。
【主权项】
1.一种测量无机类堵水剂膨胀率的装置，其特征在于，所述装置包括:开口的弹性材料载物瓶(I)，和硬质储液瓶(2)，所述载物瓶在测量状态时置于硬质储液瓶内，所述硬质储液瓶设置至少一个开口(3)，使得所述载物瓶可由至少其中一个开口放入硬质储液瓶中，所述开口设置开启装置(4)，所述开启装置能够将所述开口封闭，所述硬质储液瓶或开启装置设置连通管(5)，所述连通管将硬质储液瓶与外界连通，连通管在硬质储液瓶内一端能够没入硬质储液瓶内的液体中，连通管在硬质储液瓶外的一端为透明材质，且在硬质储液瓶外的一端的端口高度在测量状态时高于硬质储液瓶内液面高度。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性材料载物瓶(I)为聚酯载物瓶、聚丙烯载物瓶或高密度聚乙烯载物瓶。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硬质储液瓶为玻璃储液瓶或不锈钢储液瓶。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硬质储液瓶和载物瓶容积比为3:1?5:1。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开口设置在硬质储液瓶顶部。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开启装置为塞子。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在硬质储液瓶内部的底部还设置搁架(7)，用于放置载物瓶。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连通管垂直设置于硬质储液瓶顶部。9.根据权利要求1?8任意一项所述的装置，其特征在于，所述连通管设置刻度。10.根据权利要求1?8任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括:开口软胶瓶、顶部开口的广口瓶和塞子，所述广口瓶的开口可被塞子封闭，塞子上垂直设置透明连通管将广口瓶内与外界连通。
【专利摘要】本实用新型提供了一种测量无机类堵水剂膨胀率的装置。所述装置包括：开口的弹性材料制备的载物瓶(1)，和硬质储液瓶(2)，所述载物瓶在测量状态时置于硬质储液瓶内，所述硬质储液瓶设置至少一个开口(3)，使得所述载物瓶可由至少其中一个开口放入硬质储液瓶中，所述开口设置开启装置(4)，所述开启装置能够将所述开口封闭，所述硬质储液瓶或开启装置设置连通管(5)，所述连通管将硬质储液瓶与外界连通，连通管在硬质储液瓶内一端能够没入硬质储液瓶内的液体中，连通管在硬质储液瓶外的一端为透明材质，且在硬质储液瓶外的一端的端口高度在测量状态时高于硬质储液瓶内液面高度。
【IPC分类】G01N33/00
【公开号】CN205384261
【申请号】CN201521013206
【发明人】陈小凯, 张恒, 易鸿彬, 武文涛, 朱伟, 李涛, 刘强, 阳小英, 叶华兴, 唐志春, 王珣, 吴赞美, 张芸, 薛辉
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2015年12月9日