一種高溫高壓高速攪拌儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高溫高壓高速攪拌儀，其包括具有釜體和釜蓋的壓力釜，釜蓋的中部設(shè)有加壓口，釜體底部設(shè)有環(huán)形凹槽并通過軸承安裝有彼此同步旋轉(zhuǎn)的主動磁環(huán)體和從動帶輪盤，壓力釜外側(cè)設(shè)有電機，電機設(shè)有主動帶輪盤并通過皮帶與從動帶輪盤連接，釜體內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)架，旋轉(zhuǎn)架底部設(shè)有可隨主動磁環(huán)體同向旋轉(zhuǎn)的從動轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)架的旋轉(zhuǎn)中心位置設(shè)有芯軸，釜體內(nèi)腔上側(cè)設(shè)有套設(shè)于芯軸的扶正器，芯軸最低端設(shè)有凸出旋轉(zhuǎn)架的頂尖。該攪拌儀可全面模擬井下不同溫度、不同壓力和高速條件，并評價噴射液性能，通過噴射液模擬實驗評價，對噴射液進行優(yōu)化設(shè)計，為相關(guān)修井完井增產(chǎn)等作業(yè)的順利完成提供科學數(shù)據(jù)依據(jù)，具有較廣泛的推廣應用前景。
【專利說明】一種高溫高壓高速攪拌儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種試驗儀器，尤其涉及一種高溫高壓高速攪拌儀。

【背景技術(shù)】
[0002]在徑向射流噴射施工過程中，噴射液從井口到與儲層接觸前，需要經(jīng)過高溫、高壓下噴頭的高速剪切才能進入儲層，那么經(jīng)過高溫高壓高剪切作用后噴射液的儲層保護性能是否發(fā)生變化，必須使用具備高溫高壓高速攪拌性的儀器才能進行室內(nèi)模擬評價。而目前現(xiàn)有的高剪切儀均不具有加熱和加壓功能，加熱也只能靠水浴或油浴加熱，無法精確控制噴射液的溫度，無法滿足徑向射流噴射用噴射液的變化過程，無法得知在高溫高壓狀態(tài)下高速剪切后進入儲層的噴射液的性質(zhì)尤其是儲層保護性能的變化，無法預判噴射液的使用效果。為了模擬該過程，弄清楚噴射液進入儲層后的儲層保護效果，必須研制同時具備高溫高壓高速攪拌功能的專業(yè)儀器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能模擬噴射液在油氣藏儲層溫度和壓力下徑向射流受高速剪切過程從而可對噴射液的性能進行事后試驗評價的高溫高壓高速攪拌儀。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種高溫高壓高速攪拌儀，其包括具有釜體和釜蓋的壓力釜，蓋裝于所述釜體的釜蓋的中部設(shè)有加壓口，所述釜體底部設(shè)有環(huán)形凹槽并通過軸承安裝有彼此同步旋轉(zhuǎn)的主動磁環(huán)體和從動帶輪盤，所述壓力釜外側(cè)設(shè)有電機，所述電機設(shè)有主動帶輪盤并通過皮帶與所述從動帶輪盤連接，所述釜體內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)架，旋轉(zhuǎn)架底部設(shè)有可隨主動磁環(huán)體同向旋轉(zhuǎn)的從動轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)架的旋轉(zhuǎn)中心位置設(shè)有芯軸，所述釜體內(nèi)腔上側(cè)設(shè)有套設(shè)于芯軸的扶正器，芯軸最低端設(shè)有凸出旋轉(zhuǎn)架的頂尖。
[0005]作為本發(fā)明高溫高壓高速攪拌儀的技術(shù)方案的一種改進，所述釜蓋包括位于內(nèi)側(cè)并設(shè)有所述加壓口的封蓋、與所述釜體連接的壓蓋、分別連接所述封蓋頂面與所述壓蓋頂面的環(huán)蓋、設(shè)于所述封蓋外周并與釜體接觸的密封圈，所述封蓋頂面外周設(shè)有下沉式環(huán)臺階與所述壓蓋內(nèi)側(cè)抵接。
[0006]作為本發(fā)明高溫高壓高速攪拌儀的技術(shù)方案的一種改進，所述壓力釜外側(cè)設(shè)有壓力源與所述加壓口對接；所述壓力釜外側(cè)設(shè)置壓力表并通過線管與壓力釜的釜體內(nèi)腔對接連通。
[0007]作為本發(fā)明高溫高壓高速攪拌儀的技術(shù)方案的一種改進，所述壓力釜外側(cè)設(shè)有泵，所述泵通過線管和開關(guān)閥與所述加壓口連接。
[0008]作為本發(fā)明高溫高壓高速攪拌儀的技術(shù)方案的一種改進，所述釜體周圍緊貼套設(shè)有加熱環(huán)套。
[0009]作為本發(fā)明高溫高壓高速攪拌儀的技術(shù)方案的一種改進，所述釜體內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，所述釜體外設(shè)有溫控器分別與溫度傳感器、加熱環(huán)套電連接。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:在釜體和釜蓋圍成的釜體內(nèi)腔內(nèi)加壓后形成壓力腔，依靠加熱噴射液使其溫度升高從而形成高壓條件，可有效模擬井下高壓狀態(tài)。在預先注入噴射液后，可以通過壓力源的調(diào)節(jié)提供不同的壓力腔壓力，同時通過電機驅(qū)動調(diào)節(jié)釜體內(nèi)旋轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)速，另設(shè)加熱裝置對釜體進行加熱，即可全面模擬井下不同溫度、不同壓力和高速條件，模擬噴射液性能在油氣藏的井下壓力、溫度、高剪切條件作用下，噴射液性能是否發(fā)生變化，特別是進行高溫高壓條件下，通過噴射液模擬實驗評價，對噴射液進行優(yōu)化設(shè)計，為相關(guān)修井完井增產(chǎn)等作業(yè)的順利完成提供科學數(shù)據(jù)依據(jù)，具有較廣泛的推廣應用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明高溫高壓高速攪拌儀高溫高壓高速攪拌儀的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖來進一步說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0013]如圖1所示，本發(fā)明一種高溫高壓高速攪拌儀，其包括具有釜體和釜蓋的壓力釜，蓋裝于所述釜體的釜蓋的中部設(shè)有加壓口。在主要由釜體10和釜蓋20組成的壓力釜中，蓋裝于所述釜體10的釜蓋20的中部設(shè)有加壓口 21，可以通過該加壓口 21對釜體10內(nèi)部施加壓力，可以用氮氣瓶或其他壓力稍低的壓力源，使得釜體內(nèi)腔18形成壓力腔。所述釜體10底部設(shè)有環(huán)形凹槽并通過軸承安裝有彼此同步旋轉(zhuǎn)的主動磁環(huán)體85和從動帶輪盤83，所述壓力釜外側(cè)設(shè)有電機80，所述電機80設(shè)有主動帶輪盤82并通過皮帶81與所述從動帶輪盤83連接，從而可以通過電機80驅(qū)動使得釜體10外的主動磁環(huán)體85跟隨皮帶和從動帶輪盤83轉(zhuǎn)動。所述釜體10內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)架16，旋轉(zhuǎn)架16底部設(shè)有可隨主動磁環(huán)體85同向旋轉(zhuǎn)的從動轉(zhuǎn)子86,從動轉(zhuǎn)子86在磁力作用下隨著主動磁環(huán)體85和從動帶輪盤83旋轉(zhuǎn)，使得旋轉(zhuǎn)架16與從動轉(zhuǎn)子86同步旋轉(zhuǎn)，從而使釜體10內(nèi)的旋轉(zhuǎn)架16在釜體10外的電機80驅(qū)動下發(fā)生旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)密閉壓力空間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)架16旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。旋轉(zhuǎn)架16跟隨從動帶輪盤83做趨于同步的旋轉(zhuǎn)運動。旋轉(zhuǎn)架16的旋轉(zhuǎn)中心位置設(shè)有芯軸15作為旋轉(zhuǎn)支撐中心柱，所述釜體內(nèi)腔18上側(cè)設(shè)有套設(shè)于芯軸15的扶正器12從而對芯軸15進行導向使其維持豎直避免偏移，保證包括芯軸15在內(nèi)的旋轉(zhuǎn)架16整體可以平穩(wěn)地高速旋轉(zhuǎn)，芯軸15最低端設(shè)有凸出旋轉(zhuǎn)架的頂尖17，從而減少摩擦降低旋轉(zhuǎn)阻力。所述從動帶輪盤83旁邊設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器88，讀取從動帶輪盤83的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速傳感器88與調(diào)速器89電連接，調(diào)速器89可以是手動的也可以是自動的，從而可以控制電機80的輸出轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)對釜體10內(nèi)旋轉(zhuǎn)架16的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。
[0014]在釜體10和釜蓋20圍成的釜體內(nèi)腔18內(nèi)加壓后形成壓力腔，依靠加熱噴射液使其溫度升高從而形成高壓條件，可有效模擬井下高壓狀態(tài)。在預先注入噴射液后，可以通過壓力源的調(diào)節(jié)提供不同的壓力腔壓力，同時通過電機驅(qū)動調(diào)節(jié)釜體10內(nèi)旋轉(zhuǎn)架16的轉(zhuǎn)速，另設(shè)加熱裝置對釜體10進行加熱，即可全面模擬井下不同溫度、不同壓力和高速條件，模擬噴射液性能在油氣藏的井下壓力、溫度、高剪切條件作用下，噴射液性能是否發(fā)生變化，特別是進行高溫高壓條件下，通過噴射液模擬實驗評價，對噴射液進行優(yōu)化設(shè)計，為相關(guān)修/完井增產(chǎn)等作業(yè)的順利完成提供科學數(shù)據(jù)依據(jù)，具有較廣泛的推廣應用前景。
[0015]更佳地，所述釜蓋20包括位于內(nèi)側(cè)并設(shè)有所述加壓口 21的封蓋22、與所述釜體10連接的壓蓋23、分別連接所述封蓋22頂面與所述壓蓋23頂面的環(huán)蓋25、設(shè)于所述封蓋22外周并與釜體10接觸的密封圈26。封蓋22通過密封圈26與釜體10形成密封式連接，構(gòu)成壓力釜的密閉壓力空間；壓蓋23與封蓋22配合連接并鎖緊連接于釜體10，構(gòu)成壓力釜的整體結(jié)構(gòu)；環(huán)蓋25通過螺釘將封蓋22與壓蓋23固定連接，壓蓋23扣住封蓋22，實現(xiàn)密封的同時牢牢扣住封蓋22。所述封蓋22頂面外周設(shè)有下沉式環(huán)臺階與所述壓蓋23內(nèi)側(cè)抵接，使得壓蓋23提供環(huán)繞一周的面積壓住封蓋22。
[0016]更佳地，所述壓力釜外側(cè)設(shè)有壓力源與所述加壓口 21對接，從而可以施加一定壓力值的壓力氣體，可以通過氮氣瓶或其他較低壓力的壓力源提供壓力，從而可以模擬氣井的現(xiàn)場環(huán)境。
[0017]更佳地，所述壓力釜外側(cè)設(shè)有泵，所述泵通過線管和開關(guān)閥與所述加壓口連接，對壓力釜內(nèi)施加一定的壓力。在加壓口處或壓力釜內(nèi)任何位置設(shè)置壓力傳感器，可以檢測壓力釜內(nèi)部壓力。也可以設(shè)置壓力表52通過線管與壓力釜的釜體內(nèi)腔18對接連通，可以讀取實時壓力，從而可以調(diào)節(jié)到所需的壓力狀態(tài)。
[0018]更佳地，所述釜體10周圍緊貼套設(shè)有加熱環(huán)套60，對釜體10進行加熱，調(diào)節(jié)壓力釜內(nèi)的溫度，使其具有更佳的模擬現(xiàn)場的效果，真實反映修井液的效果，從而設(shè)計出對應的合格的修井工藝，選擇或研發(fā)出滿足使用效果要求的修井液，對修井液進行更客觀的符合性評價。
[0019]更佳地，所述釜體10內(nèi)設(shè)有溫度傳感器62，讀取釜體內(nèi)的環(huán)境溫度，從而可以人為控制釜體10內(nèi)的溫度，也可以通過自動化裝置微調(diào)控制釜體10內(nèi)的溫度。所述釜體10外設(shè)有溫控器63分別與溫度傳感器62、加熱環(huán)套60電連接，溫控器63可以是手動的，也可以是自動的，隨著釜體10內(nèi)的溫度需要而進行功率調(diào)節(jié)，達到控制釜體10內(nèi)環(huán)境溫度的目的。
[0020]實驗時，測定噴射液髙攪前的各項性能，然后噴射液裝入釜體，擰緊上蓋，直接用氮氣瓶加壓7 MPa,然后打開儀器開關(guān)，開始加熱到實驗設(shè)定溫度，當壓力超過實驗設(shè)定壓力時，隨時調(diào)節(jié)壓力穩(wěn)定在實驗設(shè)定壓力，調(diào)節(jié)旋鈕，使轉(zhuǎn)速維持在15000rpm下,高攪噴射液30min。高攪結(jié)束后，測定噴射液髙攪后的各項性能。
[0021]實施例1
測定噴射液髙攪前的各項性能，然后噴射液裝入釜體，擰緊上蓋，直接用氮氣瓶加壓7MPa，然后打開儀器開關(guān)，開始加熱到120°C，當壓力超過15 MPa，隨時調(diào)節(jié)壓力穩(wěn)定在15MPa，調(diào)節(jié)旋鈕，使轉(zhuǎn)速維持在15000rpm高攪噴射液30min。高攪結(jié)束后，測定噴射液髙攪后的各項性能。
[0022]實施例2
測定噴射液髙攪前的各項性能，然后噴射液裝入釜體，擰緊上蓋，直接用氮氣瓶加壓7MPa，然后打開儀器開關(guān)，開始加熱到180°C，當壓力超過18 MPa，隨時調(diào)節(jié)壓力穩(wěn)定在18MPa，調(diào)節(jié)旋鈕，使轉(zhuǎn)速維持在15000rpm高攪噴射液60min。高攪結(jié)束后，測定噴射液髙攪后的各項性能。
[0023]以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高溫高壓高速攪拌儀，其特征在于:包括具有釜體和釜蓋的壓力釜，蓋裝于所述釜體的釜蓋的中部設(shè)有加壓口，所述釜體底部設(shè)有環(huán)形凹槽并通過軸承安裝有彼此同步旋轉(zhuǎn)的主動磁環(huán)體和從動帶輪盤，所述壓力釜外側(cè)設(shè)有電機，所述電機設(shè)有主動帶輪盤并通過皮帶與所述從動帶輪盤連接，所述釜體內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)架，旋轉(zhuǎn)架底部設(shè)有可隨主動磁環(huán)體同向旋轉(zhuǎn)的從動轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)架的旋轉(zhuǎn)中心位置設(shè)有芯軸，所述釜體內(nèi)腔上側(cè)設(shè)有套設(shè)于芯軸的扶正器，芯軸最低端設(shè)有凸出旋轉(zhuǎn)架的頂尖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫高壓高速攪拌儀，其特征在于:所述釜蓋包括位于內(nèi)側(cè)并設(shè)有所述加壓口的封蓋、與所述釜體連接的壓蓋、分別連接所述封蓋頂面與所述壓蓋頂面的環(huán)蓋、設(shè)于所述封蓋外周并與釜體接觸的密封圈，所述封蓋頂面外周設(shè)有下沉式環(huán)臺階與所述壓蓋內(nèi)側(cè)抵接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫高壓高速攪拌儀，其特征在于:所述壓力釜外側(cè)設(shè)有壓力源與所述加壓口對接；所述壓力釜外側(cè)設(shè)置壓力表并通過線管與壓力釜的釜體內(nèi)腔對接連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫高壓高速攪拌儀，其特征在于:所述壓力釜外側(cè)設(shè)有泵，所述泵通過線管和開關(guān)閥與所述加壓口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫高壓高速攪拌儀，其特征在于:所述釜體周圍緊貼套設(shè)有加熱環(huán)套。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高溫高壓高速攪拌儀，其特征在于:所述釜體內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，所述釜體外設(shè)有溫控器分別與溫度傳感器、加熱環(huán)套電連接。
【文檔編號】G01N33/00GK104048869SQ201410312681
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】王爾鈞, 魏安超, 馬磊, 許發(fā)賓, 李蔚萍, 向興金, 舒福昌, 胡墨杰 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油(中國)有限公司湛江分公司