[發明專利]一種凍膠成膠后韌性測試儀及其應用

在審

• 申請號: 201410494417.8
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104198334A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 李志勇;楊超;馬攀;陳帥;韋火云;李鴻飛;李洋;張晉文
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G01N11/12
• 分類號: G01N11/12
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于測量裝置及技術領域，尤其涉及一種凍膠成膠后韌性測試儀及 其應用。

背景技術

凍膠作為21世紀新興發展起來的井下作業流體，正在被各大油田廣泛使 用。凍膠成膠過程中可以通過測定粘度、流動性等參數來評價凍膠性能，但是 凍膠成膠后韌性的評價仍沒有準確的方法。凍膠韌性是凍膠形成后通過大分子 處理劑之間以及分子官能團與交聯劑之間的化學作用共同作用下形成的一種抵 抗外力破壞的特性。當凍膠成膠后，膠體呈類似果凍狀膠質，本身具有良好的 粘性、柔韌性、粘彈性及不易破碎等特性。

目前實驗儀器提供的一般測量方法只能測試凍膠配制時的粘度、流動性等 性能(完全成膠前)，而無法對完全成膠后的凍膠韌性進行測量，目前主要通 過肉眼觀察和用手觸摸、按壓等方式確定其韌性，而一直沒有實驗手段對凍膠 的韌性進行準確評價。當其自身韌性隨時間的變化，可表征凍膠性能隨時間的 變化情況，以分析凍膠封堵地層(漏失性孔隙、溶洞、裂縫等)空間的效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種凍膠成膠后韌性測試儀，旨在解決現有實驗儀 器無法對完全成膠后的凍膠韌性進行測量的問題。

本發明是這樣實現的，一種凍膠成膠后韌性測試儀，包括底座、主桿、定 滑輪、扣環、滑動卡尺、細線、懸錘以及膠體儲存容器，其中，

所述底座上立有主桿，所述主桿表面設有標尺刻度，所述主桿遠離底座方 向的端部設有定滑輪，所述主桿上且位于定滑輪以及底座之間設有扣環，所述 主桿上且位于扣環與底座之間設有兩個滑動卡尺；

所述扣環上系有細線的一端，所述細線的中間部分搭在定滑輪上，且所述 細線的另一端與懸錘連接；所述懸錘的下方正對于膠體儲存容器，所述膠體存 儲容器設于底座上。

優選地，所述主桿上設有定滑輪的一端與主桿的桿體垂直伸出且與底座表 面平行。

優選地，所述定滑輪包括第一定滑輪和第二定滑輪。

優選地，所述細線為無彈性細線。

優選地，所述懸錘尺寸為錐頂30°角、重量分別1g、5g、10g、15g、20g、 25g六個重量級。

優選地，所述膠體儲存容器尺寸為底面直徑10cm、高15cm，容器內部從 底面到頂部有1～10cm的刻度。

優選地，所述標尺刻度精確到毫米。

優選地，所述滑動卡尺一端可上下滑動方式設于主桿上，另一端垂直于主 桿方向伸出，且所述滑動卡尺伸出長度不小于經懸錘拉直后豎直方向細線與主 桿之間的距離。

本發明進一步提供了上述凍膠成膠后韌性測試儀的應用，包括以下步驟：

(1)將凍膠在120～160℃溫度下加熱1小時；

(2)取出凍膠冷卻后倒入膠體儲存容器中，選用某一重量的懸錘栓于扣環 上，通過一滑動卡尺確定懸錘錐尖與膠面位置的距離；

(3)松開扣環以使懸錘自由落體并進入膠體儲存容器中的凍膠內，靜置 10min；

(4)再次輕輕拉直細線，通過兩個滑動卡尺測量細線進入膠體長度，可得 懸錘進入膠體深度，根據所獲得的距離、深度參數經凍膠韌性評價標準比對后 得到凍膠韌性。

優選地，在步驟(4)之后還包括步驟：(5)在120～160℃溫度下再取四 份凍膠分別進行2～5小時的加熱，期間每隔1小時取一份凍膠重復步驟(2)～ (4)，得到五個小時內每小時的凍膠韌性，進行數據整理后，得到凍膠韌性隨 時間變化情況。

相比于現有技術的缺點和不足，本發明具有以下有益效果：本發明解決了 堵漏作業時所使用的凍膠成膠后韌性的準確評價問題，并且能測量凍膠成膠后 韌性隨時間的變化情況。通過本發明測量不同溫度、不同時間所形成凍膠的韌 性變化情況，可以有效分析凍膠成膠后的性能，為凍膠配制方法的改進及實際 應用提供可靠建議。

附圖說明

圖1是本發明凍膠成膠后韌性測試儀的正面結構示意圖；

圖2是圖1中凍膠成膠后韌性測試儀的側面結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實 施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅 僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。