[发明专利]高温高压泥页岩膨胀量测定仪

说明书

技术领域：

本发明公开涉及钻井液测试领域，且更特别地，用于评价抑制剂的抑制性能，或者测量固体岩心的膨胀数据，本仪器可以模拟高温高压环境。 

背景技术：

在石油钻探过程中，需要使用钻井液协助钻进。钻井液与地下岩石接触，泥页岩具有较强的吸水膨胀性能。本发明中提到的高温高压泥页岩膨胀量测定仪，用于测量岩石的吸水膨胀参数。有时人们也用泥土或者岩心粉压制成岩样，用于模拟实际岩石，作为固体样品。通常使用钻井液作为液体样品，有时也使用蒸馏水。仪器工作时，固体样品浸入液体样品中，本发明的仪器可以提供高温高压环境，模拟井下高温高压环境。最终测试结果就是固体样品在液体样品中膨胀多少。向液体样品中加入不等量的抑制剂，可以抑制固体样品膨胀。 

本发明在使用方式和功能上，都有较大的提高。本发明首次使用可旋转式托盘结构，降低仪器高度。采用上螺纹式测试腔安装方式，测试杯从下往上安装，改变了传统的膨胀量测试杯从上往下安装的方式，在操作上有很大提高。已有专利CN：101936705，也是一种高温高压膨胀量测量仪器，本发明与之相比有很大的改进。 

传统高温高压膨胀量的不足之处在于： 

操作不方便。用户需要将测试杯整个提起，放入加热装置内进行加热。通常加热杯较重，用户提起来不方便。 

测量不准确，传统的膨胀量测定仪的测试杆没有导向装置，在样品杯里容易晃动，导致测量不准确。 

没有旋转式托盘的设计，本发明中的加热托盘采用旋转式设计，方便拆卸测试杯，有效的降低了仪器高度。 

发明内容：

本发明旨在提供一种高温高压膨胀量测量仪器。能够实现高温高压条件下泥页岩膨胀量的测量，具有易操作，准确性高，重复性好的特点。 

为了实现该发明的目的，本发明采用以下技术方案予以实现： 

一种高温高压膨胀量测量设备，包括压力控制系统、温度控制系统、位移测量装置和加热托盘旋转结构； 

压力控制系统包括压力调节阀(9)、加压孔(20)、压力释放孔(19)和压力表(7)；温度控制系统包括加热套(11)、加热套上盖(21)、加热套下盖(18)、加热套外壁(22)、加热套内壁(24)、加热套保温材料(23)、温控器(1)、温度传感器(10)、温度传感器安装孔(15)、凹槽式散热器(4)和加热开关(3)；位移测量系统包括位移传感器(2)、测试杆及导向结构(16)、显示器(8)、上螺纹式固体样品容器(17)和上螺纹式承压杯(5)；加热托盘旋转结构包括加热套托盘(12)、长导向柱(6)、短导向柱(13)和底盘(14)，加热托盘(12)可以上下移动，并且移动到底部时可以旋转。 

如上所述的高温高压膨胀量测量设备，其特征在于所述压力控制系统，包含一段垂直向上的冷凝管，高温水蒸气和其他液体在冷凝管内壁凝结成水滴，回流到测试腔中，高压气体则沿测试管流到压力释放阀，排放到大气中。以这种方式实现气体和液体的分离。 

如上所述的高温高压膨胀量测量设备，其特征在于所述位移传感器(2)，采用非接触式磁传递传感器，传感器在压力容器外，能够测量在压力容器内上下移动的测试杆的位移。避免传感器受到高压水蒸气的影响。 

如上所述的高温高压膨胀量测量设备，其特征在于所述上螺纹式固体样品容器(17)，固体样品24放在容器(17)底部，测试杆位于固体样品上部，并且测试杆位于容器(17)内部，容器(17)上部带有螺纹，向上旋转安装在凹槽式散热器(4)的下方。 

如上所述的高温高压膨胀量测量设备，其特征在于所述上螺纹式承压杯(5)，上部带有螺纹，并且有密封圈，向上旋转安装在凹槽式散热器(4)的下方，上螺纹式固体样品容器(17)位于承压杯(5)内部。 

如上所述的高温高压膨胀量测量设备，其特征在于所述加热套(11)是空心式圆柱形桶装结构。电热加热套安装在加热套内部，内部填充保温材料(23)，起到保温作用。 

如上所述的高温高压膨胀量测量设备，其特征在于所述加热套上盖(21)、加热套下盖(18)和加热套外壁(22)，均采用聚四氟乙烯材料，使加热套外部温度不高，避免人员烫伤。 

如上所述的高温高压膨胀量测量设备，其特征在于所述加热托盘旋转结构，加热套托盘(12)可以上下移动，是通过短导向柱(13)和长导向柱(6)的导向作用，其中短导向柱(13)短一些，加热托盘移动到底部后，可以绕长导向柱(6)旋转。