[其他]膨胀测试仪

说明书

本实用新型是一种测量膨胀变化率的仪器，主要应用于石油钻井工程领域，测试评价泥页岩的水化膨胀性能，测试评价泥浆处理剂或钻井液抑制水化膨胀性能，进行泥页岩的分类研究等。

泥页岩的水化膨胀是形成卡钻、井壁坍塌等钻井事故的重要原因，因此定量地了解泥页岩的水化膨胀性，选择有效的抑制性处理剂，对预防井下事故至关重要。过去测定泥页岩的膨胀性，采用悬挂千分表的方法，其精度和应用范围远不能满足钻井工程中上述测试项目的要求，目前还没有适用的仪器。

本实用新型为解决上述问题设计了一套完整套测试仪器，可用于测试评价泥页岩的水化膨胀性能，测试评价泥浆处理剂或钻井液抑制地层水化膨胀性，优选处理剂的种类和选择适应现场应用的处理剂配比浓度，以及进行泥页岩分类研究。本仪器可随时用数字显示测试结果，并自动描绘出试验全过程膨胀量随时间变化的测试曲线。

本实用新型还可应用于地质、煤炭、农林等部门，测试岩石、土壤的膨胀率。

本实用新型的技术特征是：

1、在样芯压制装置（图2）上制成样芯（3），将样芯（3）装入带有端盖（1）的测筒（7）内，测筒（7）装到平行连杆（8）、（9）上，传导杆（6）插入测筒（7），并与传感变送器（10）相连，传感变送器（10）的输出信号，经数——模转换电路（13），由显示器（14）指示测量结果，同时由记录仪（12）描绘测试曲线。

2、测筒（7）内径为20－80mm，高度为40－100mm，端盖（1）的端面均布园孔，孔径为0.5－3mm，数量为10－100个，端盖（1）与测筒（7）用螺纹连接。

3、空心传导杆（6）下部有一多孔园盘（5），其直径为20－80mm，园盘（5）均布园孔，孔径为0.5－5mm，数量为10－100个，以保证试验溶液均布渗透，又保证位移变量的传导精度。

4、测筒（7）装在连杆（8）、（9）上，使测试系统相对独立，以保证测量精度。

5、位移传感变送器（10）与传导杆（6）连接，其输出信号，经过数——模转换电路（13），由数字表（14）显示测量数据，同时由自动平衡记录仪（12）描绘测试曲线。

6、为保证测试精度及测试数据的统一性，本测试仪配有样芯压制装置（图2）。它由模具筒（21）、压力架（27）、油缸（25）和油泵（26）所组成。

7、样芯压制装置的模具筒（21），内径为20－80mm，高度100－200mm，其内径与测筒（7）内径相同。

8、在样芯压制过程中，有滤液渗出，样芯压制装置中有一个带中心孔的滤体（17），将它装入模具筒（21）的下端，并由顶塞（16）紧固，滤体（17）上面嵌装100－320目的不锈钢丝网（18），以保证滤液通路。

9、加压柱塞杆（24），直径为20－80mm，高度100－200mm，其环槽（22）内安装密封圈（23），以保证加压密封和导向。

图1是膨胀测试仪示意图。

图2是膨胀测试仪样芯压制装置示意图。

下面结合附图做进一步说明：

图1所示的示意图中，在端盖（1）中放入滤纸（2），旋到测筒（7）上，样芯（3）放入测筒（7）中，将测筒（7）卡装在平行连杆（8）、（9）上，将带园盘（5）的传导杆（6）插入测筒（7），上端与传感变送器（10）相连，传感变送器（10）固定在横梁（11）上，位移传感变送器（10）的输出线连接到数——模转换电路（13），数——模转换电路（13）与数字显示表（14）和自动平衡记录仪（12）相连。除自动平衡记录仪（12）外，其余均安装在仪器外壳（16）中。

图2所示压制样芯装置中，密封圈（20）放入模具筒（21）内的端面环槽中，再放入滤纸（19），放入嵌装有滤网（18）的滤体（17），用顶塞（16）旋紧在模具筒（21）上。将样芯材料（3）装入模具筒（21），插入在环槽（22）上装有密封圈（23）的塞杆（24），将模具筒整体放在压力架（27）上，由油泵（26）驱动油缸（25）对柱塞（24）加压，容器（28）用于收集渗出滤液。

具体实施过程：