专利名称：差压法压汞仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于石油地质领域，测定油藏岩石样品孔隙结构的仪器。
背景技术：
压汞仪的工作方法是在不同的压力下将汞压入岩样孔隙中，测定进入岩样的微量汞体积与压力的对应变化关系，从而测定岩样的孔隙结构特征。目前国内外生产有不同类型的压汞仪，结构各异，互有长短。但依然存在以下几方面的问题①退汞时其退汞压力降不到绝对压力零，只能退到相对压力零，使得退汞曲线不完整。②工作中要中断下来把岩样从低压岩心室移至高压岩心室，测试过程不连续。③更换岩心室以及清洗低压岩心室的过程增加了操作人员与汞发生接触的机会，由于汞是有毒物质，会对操作人员的身体造成伤害。④微量汞体积变化的测量方法复杂。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种差压法压汞仪，它利用差压传感器来测量微量汞体积，同时要解决曲线不完整、工作过程不连续以及操作中接触汞机会多的问题。
本实用新型的目的是这样实现的岩心室、汞体积测量管、补汞杯三者间呈U型连通，两两之间的管线上装有高压阀，且岩心室的位置高于测量管内初始汞液面位置，补汞杯高度可调，岩心室顶部连接真空泵，它们之间的管线上也装有高压阀，汞体积测量管的下端接差压传感器的高压腔，其管线及高压腔内充满汞，汞体积测量管的上端分三路分别接差压传感器的低压腔、压力计量单元和高压柱塞泵，其管线及低压腔内充满酒精，压力计量单元由不同量程的压力传感器及高压电磁阀串联连接，泵的增压减压、压力的测量及平衡判断、电磁阀的开关均由计算机自动完成。
由于采用上述方案，本实用新型可以完整地测出进汞及退汞曲线；测试中无须中断，保证了测试过程的完整性；差压法测量汞体积，方法简单，精度亦有保证；酒精作压力传递介质，不需要经常清洗，测试在一个岩心室中进行，无需更换岩心室，减少汞对人体的危害；压力测量分级进行，保证了压力测量的连续性及准确性；测试过程中，泵的增压减压、压力的测量及平衡判断、电磁阀的开关均由计算机自动完成，提高了仪器的自动化程度。
以下结合附图和实施例来详细说明本实用新型所提出的差压法压汞仪的具体结构。
图1是本实用新型所提出的差压法压汞仪的结构示意图。
图2是本实用新型所提出的差压法压汞仪的汞体积测量管示意图。
具体实施方式
1.结构上采用重力差原理进行设计，岩心室顶部高于汞体积测量管内初始汞面一个特定的高度，这个高度等于仪器使用时所在地的以汞柱高度表示的大气压的数值H。由于大气压随环境有所改变，所以专门设计了高度可调的补汞杯，补汞杯底部与汞体积测量管底部由管线相连，形成U型连通，通过调节补汞杯的高度，就可以调节汞体积测量管内初始汞面，保证初始汞面与岩心室顶部的高度差等于H。如在图1中，机柜4内安装汞体积测量管14、补汞杯16、高压阀13、15和差压传感器12，岩心室3安装在机柜4的顶上，岩心室3的顶部与补汞杯16内的汞面及汞体积测量管14内的初始汞面之间的高度差为H，补汞杯16的高度可调。试验时，先将被测岩样装入岩心室3，然后打开岩心室上、下方的阀门2、13，关闭补汞杯16与汞体积测量管14之间的阀门15，接通真空泵1的电源抽真空，10分钟后，打开阀门15，补汞杯16中的汞将在大气压的作用下进入岩心室3，调节补汞杯16使其中的初始汞面位置与岩心室3顶部的高度差为当时的大气压值相当的汞柱高度值。然后关闭阀门2，关闭真空泵1。汞体积测量管14内的初始汞面可利用微机控制高压柱塞泵11的进退来调节，调节的依据是压力传感器7的读数，打开安装在压力传感器5、6、7之间的电磁阀8、9，调节到压力传感器7的读数为零时关闭阀门15。然后便可利用微机控制高压柱塞泵11进行压汞与退汞工作。这时，当压力传感器7测出汞体积测量管14内初始汞面处的压力为相对压力零时，岩心室3顶部的压力便是绝对压力零。这样便可保证压力测量全部在正压下进行，而且，退汞时当压力传感器7退至相对压力零时，岩心室3顶部压力可以退至绝对压力零，保证了退汞曲线的完整性。由于结构上的改进也使得所有测试均在一个岩心室中进行，保证了工作过程的完整性。
2.如在图1中，利用计算机按照预先设定的压力点控制步进电机10拖动高压柱塞泵11进行压力的增减，保证增压及减压的连续性，从而保证数据的完整性和连续性；每个压力点下压力平衡的保持，压力的采集与处理，汞体积的测量也全由计算机自动完成。
3.差压法测量汞体积。它的测量原理是利用不同的液柱高度产生不同的压力来测量的，即P＝ρ×g×h。如图2所示，汞体积测量管14的下端17接差压传感器12的高压腔20，汞体积测量管14的上端18接差压传感器12的低压腔21，与高压腔20相连的管线22及高压腔20和汞体积测量管14的下端17内充满汞，与低压腔21相连的管线19及低压腔21和汞体积测量管14的上端18内充满酒精，这时，差压传感器12的读数ΔP＝(ρ汞-ρ酒精)×g×h，从而推出h值，汞体积V＝h×A，其中A代表汞体积测量管14内孔面积。选用精度0.1％的差压传感器便可完全保证汞体积测试的精度要求。
4.使用酒精作压力传递介质，可以保证管路的清洁，防止腐蚀，所以不需要经常清洗，另外由于所有测试均在一个岩心室中进行，无需更换岩心室，从而减少工作人员与汞接触的机会，减少汞对人体的危害。
5.压力测量采用串联阶梯式测量方法，如在图1中压力传感器5、6、7按量程顺序串联连接，压力源接在高量程压力传感器5一端，高量程压力传感器5和中量程压力传感器6之间、中量程压力传感器6和低量程压力传感器7之间分别接有电磁阀8和9，电磁阀8、9由计算机控制其开关来控制通断。开始时，先将电磁阀8、9打开，低压时，记录的压力以低量程压力传感器7的读数为准，当系统压力接近低量程压力传感器7量程的80％-90％时，电磁阀9关闭，切断低量程压力传感器7与高压部分的联系，而记录的压力以中量程压力传感器6的读数为准，以此类推。退汞时反向动作，这样压力的测量可连续不间断，使记录的压力数据均在传感器量程的中间段(传感器的中间段线性比两端要好)，从而提高测量的准确性。
权利要求1.一种差压法压汞仪，利用差压传感器来测量微量汞体积，压力传感器串联连接，阶梯式测量，泵的增压减压、压力的测量及平衡判断、电磁阀的开关、数据处理均由计算机自动完成，其特征是岩心室、汞体积测量管、补汞杯三者间U型连通，两两之间的管线上装有高压阀，且岩心室的位置高于测量管内初始汞液面位置，补汞杯高度可调，岩心室顶部连接真空泵，汞体积测量管的下端连接差压传感器的高压腔，其管线及高压腔内充满汞；汞体积测量管的上端分三路分别接差压传感器的低压腔、压力计量单元和高压柱塞泵，其管线及低压腔内充满酒精，在高、中、低量程压力传感器之间装有电磁阀。
2.根据权利要求1所述的差压法压汞仪，其特征是岩心室的顶部位置与汞体积测量管内初始汞面的位置之间的高度差等同于仪器使用时所在地的以汞柱高度表示的大气压的数值，该数值通过调节补汞杯的高度来调定。
3.根据权利要求1所述的差压法压汞仪，其特征是压力传感器按量程顺序串联连接，压力源接在量程最大的传感器一端，传感器与传感器之间的电磁阀由计算机控制其通断。
专利摘要本实用新型提供了一种差压法压汞仪。该仪器在结构上利用重力差原理进行设计，其岩心室、汞体积测量管、补汞杯三者间U型连通，两两之间的管线上装有高压阀，且岩心室的位置高于测量管内初始汞液面位置，补汞杯的高度可调，岩心室顶部连接真空泵，汞体积测量管的下端连接差压传感器的高压腔，其管线及高压腔内充满汞；汞体积测量管的上端分三路分别接差压传感器的低压腔、压力计量单元和高压柱塞泵，其管线及低压腔内充满酒精，在高、中、低量程压力传感器之间装有电磁阀。泵的增压减压、压力的测量及平衡判断、电磁阀的开关均由计算机自动完成，使试验的工作过程全部在一个岩心室内进行，保证了实验过程的连续性和退汞曲线的完整性。
文档编号G01N7/10GK2606349SQ0321620
公开日2004年3月10日 申请日期2003年4月7日 优先权日2003年4月7日
发明者邵东亮, 左光远, 李晓东, 徐树臣 申请人:石油大学(华东)石仪科技实业发展公司