一种测量钻井液离子浓度的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油开发过程中相关液体中的离子含量测量装置，尤其涉及钻井液中 离子测量的装置。
【背景技术】
[0002] 目前，我们在对钻井液进行离子浓度测量时主要是取其滤液，并对其中的离子等 主要采用滴定方法测量检测。滴定法属于手工测量法，操作复杂、耗时长且容易受到人为因 素影响。同时滴定法检测的频率低，无法对钻井液的性能的维护提供实时依据，也无法有效 预防钻井液性能因为离子含量的变化造成的性能恶化。
[0003] 离子选择电极法测定离子浓度被广泛应用于环境监测和水质分析W及生物、化 工、轻工产业中。该方法简单快速，精度较高。在使用该方法进行钻井液中离子浓度测量 时，由于钻井液粘度大，固相多，切力大的特点，离子在钻井液中分散不均匀，造成测量数据 的不稳定。如果为了得到稳定数据对钻井液进行长时间揽拌，又会导致空气中的离子被带 入到钻井液中，导致测量结果的不准确。
[0004] 相关专利有专利公开号为CN 101294927A的专利，专利公开号为CN 101393221A 的专利和专利公开号为CN 101971014A的专利。W上专利都是基于离子选择电极法测量离 子浓度的仪器，都没有温度控制和揽拌控制系统。使用该仪器进行测量得不到稳定准确的 结果。《合成技术与应用》于2011年9月（26卷第3期）发表的《钻井液离子含量的仪器分 析方法展望》一文中首次展望了离子选择电极在测量钻井液离子浓度中的应用，但并没有 改进相关设备和具体针对现场未处理钻井液进行实际测量的方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能够快速、准确地测量钻井 液中离子浓度的钻井液离子浓度测量装置。
[0006] 其技术方案是，一种测量钻井液离子浓度的装置，包括电极测量系统、揽拌系统W 及电位计，其中电极测量系统包括密闭容器和测量电极；揽拌系统包括电机和揽拌棒；测 量电极和揽拌棒从密闭容器顶部插入密闭容器内部，测量电极与电位计连接，其特征是装 置中还包括恒温系统，恒温系统包括恒温水浴箱、温度显示仪和温度控制器；电极测量系统 的密闭容器座落在恒温水浴箱内。
[0007] 上述方案还包括 揽拌系统的电机连同揽拌棒通过底座、支架和调节旋钮吊装在密闭容器的一侧，电机 连接有调速控制器。
[0008] 密闭容器顶部预制有多个与测量电极插接配合的孔，并且每个孔装有密封塞。
[0009] 揽拌棒的外部套装有套筒，套筒与密闭容器接合处设有密封塞。
[0010] 测量电极包括巧离子、氯离子、镇离子、碳酸根离子或硫离子选择电极的一种或几 种。
[0011] 发明的效果；本发明基于离子选择电极法的原理，对测量装置进行了改进，W适应 钻井液固相多、粘度大、切力大等特点，解决了由于钻井液中离子分散不均匀造成的电极电 势不稳定、数据不准确问题。另外，针对离子电极的温度敏感性较强特点，增加了恒温系统 W排除温度对测量结果的影响。
[0012] 使用该装置及方法进行钻井液离子浓度测量的结果准确可靠。能够避免因钻井液 分散不均匀造成的实验结果不准和揽拌后空气中离子进入钻井液中造成电势不稳、W及钻 井液温度变化造成的读数不稳等问题。将本实验的结果与钻井液离子浓度的常规测量方法 (滴定法）进行对比，获得较好的吻合结果。
【附图说明】
[0013] 附图1是一种典型实施例的结构示意图。
[0014] 图中，1是底座，2是支架，3是调节旋钮，4是电机（电机控制器)，5是揽拌棒，6是 套筒，7是密封塞，8是测量电极，9是密闭容器，10是恒温水浴箱，11是温度控制开关，12是 温度控制旋钮，13是温度显示仪，14是电位计。
【具体实施方式】
[0015] 参照附图1，本发明通过如下方式实现： 实施例1 该装置由揽拌系统、恒温系统、电极测量系统组成。揽拌系统能将所测液体揽拌均匀， 其具体设置如下，电机下方连接有揽拌棒5,揽拌棒5外有一层套筒6,该套筒6与密闭容器 孔9的密封塞7紧密连接，使密闭容器密封。揽拌棒5在密闭容器9的正上方，并伸入密闭 容器9中与测试溶液接触。
[0016] 用于保持所测液体温度恒温系统的恒温水浴箱10安装在密闭容器9的正下方，而 温度控制开关11、温度显示仪13和温度控制旋钮12则安装在恒温水浴箱10的箱体上。
[0017] 本装置中的电极测量系统，带有开孔的密闭容器9安装在恒温水浴箱10里，密闭 容器9的材料是玻璃，测量电极8安装在密闭容器9的开孔处，该实施例中放入的电极为巧 离子选择电极，故测量的是液体中巧离子的浓度。测量电极8与所测液体充分接触，在电极 与密闭容器开孔的结合处安装密封塞7,密封塞7能够保持密闭容器9完全密封，使得揽拌 时外界的空气不会进入到密闭容器9中。本发明中的电位计14能够对电极所测结果进行 电位显示。
[0018] 该装置的使用方法为；将测量液体注满密闭容器，打开电位计预热和恒温装置，将 温度调节旋钮调节到测量所需温度3° C、密闭容器放入恒温箱，装好揽拌棒，放入电极，待 温度恒定后，记录电位值，获得测量结果。
[001引 实施例2 本装置由揽拌系统、恒温系统、电极测量系统组成。揽拌装置能将所测液体揽拌均匀， 其具体设置如下，支架2安装在底座1的上方，调节旋钮3安装在支架2的结合处，用于调 节支架的高度。电极控制器安装在支架2上，其下方连接有揽拌棒5,揽拌棒外有一层套筒 6,该套筒与密闭容器孔的密封塞紧密连接，使密闭容器密封。揽拌棒5在密闭容器9的正 上方，并伸入密闭容器9中与测试溶液接触，在密闭容器9与揽拌棒的接孔处安装有密封塞 7。
[0020] 另外，本装置还包含本发明还包含用于保持所测液体温度恒定的恒温系统，如图1 所示；恒温水浴箱10安装在密闭容器9的正下方，而温度控制开关11、温度显示仪13和温 度控制旋钮12则可W如图所示安装在恒温水浴箱的箱体上。
[0021] 此外，本装置还包含用于测量液体中离子浓度的电极测量系统，如图1所示，带有 开孔的密闭容器9安装在恒温水浴箱10里，密闭容器9的材料是陶瓷，测量电极8安装在 密闭容器9的开孔处，该实施例中，密闭容器有H个开孔，分别放入揽拌棒、氯离子选择电 极和镇离子选择电极，故测量的是液体中氯离子和镇离子的浓度。测量电极8与所测液体 充分接触，在电极与密闭容器开孔的结合处安装密封塞7,密封塞7能够保持密闭容器9完 全密封，使得揽拌时外界的空气不会进入到密闭容器9中。本发明中的电位计14能够对电 极所测结果进行电位显示。
[0022] 该装置的使用方法为；将测量液体注满密闭容器，打开电位计预热和恒温装置，将 温度调节旋钮调节到测量所需温度90° C、密闭容器放入恒温箱，装好揽拌棒，放入电极， 待温度恒定后，记录电位值，获得测量结果。
[002引 实施例3 本装置由揽拌系统、恒温系统、电极测量系统组成。揽拌装置能将所测液体揽拌均匀， 其具体设置如下，支架2安装在底座1的上方，调节旋钮3安装在支架2的结合处，用于调 节支架的高度。电极控制器安装在支架2上，其下方连接有揽拌棒5,揽拌棒外有一层套筒 6,该套筒与密闭容器孔的密封塞紧密连接，使密闭容器密封。揽拌棒5在密闭容器9的正 上方，并伸入密闭容器9中与测试溶液接触，在密闭容器9与揽拌棒的接孔处安装有密封塞 6。
[0024] 另外，本装置还包含本发明还包含用于保持所测液体温度恒定的恒温系统，如图1 所示；恒温水浴箱10安装在揽拌棒5的正下方，而温度控制开关11、温度显示仪13和温度 控制旋钮12则可W如图所示安装在恒温水浴箱的箱体上。
[00巧]此外，本装置还包含用于测量液体中离子浓度的电极测量系统，如图1所示，带有 开孔的密闭容器9安装在恒温水浴箱10里，密闭容器9的材料是塑料，测量电极8安装在密 闭容器9的开孔处，该实施例中，密闭容器有四个开孔，分别放入揽拌棒、氯离子选择电极、 镇离子选择电极和巧离子选择电极，故测量的是液体中氯离子、镇离子、巧离子的浓度。测 量电极8与所测液体充分