[實用新型]免擾動加熱恒溫裝置

有效

• 申請號: 201720047640.7
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN206500168U
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 陳佳;周潔;劉長利;李珊;聶軍;徐輝;易明華;陳佩富
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: B01L7/00
• 分類號: B01L7/00
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙)32222
• 代理人: 許必元

技術領域

本實用新型涉及一種免擾動加熱恒溫裝置，解決了同一樣品在不同環境溫度下進行多樣本平行檢測數據的重復性、平行性超出誤差范圍的問題，有利于提高實驗結果的準確度，屬于非常規油氣實驗技術領域。

背景技術

油氣鉆探過程中，經常會鉆遇復雜泥頁巖地層。由于泥頁巖中富含粘土礦物，在與水基鉆井液接觸過程后會發生水化反應，吸收后產生很大的膨脹壓，進而導致井壁失穩、套管擠壓等地下復雜事故。線性膨脹量測試儀主要用于測試和研究石油鉆井中頁巖接觸特性，測試泥頁巖水化膨脹特性以及評價優選防塌鉆井液配方，從而降低由于無法預測泥頁巖特性而產生的鉆井事故和不必要成本；溫度對地層流體物性參數影響較大，在頁巖氣藏衰竭式開采過程中，因目的層埋深不同形成地層溫度差異所引起泥頁巖膨脹特性的改變以及地層水對頁巖水化膨脹作用改變頁巖孔縫結構進而影響頁巖氣滲流行為的因素同樣不容忽視。

目前線性膨脹量測試儀主要有單樣本檢測頭、多樣本平行檢測頭兩種，檢測環境分常溫環境下檢測和預加熱恒溫狀態下檢測兩大類，預加熱恒溫的方法主要采用電加熱恒溫和水浴加熱恒溫兩種方式。電加熱恒溫方式的缺點在于加熱時溫度波幅較大，加熱不均勻，在進行多樣本平行檢測時因多個樣品杯加熱溫度較難控制一致，導致檢測數據平行性較差。水浴加熱恒溫方式缺點在于水浴內液體循環會擾動樣品杯至其輕微位移，位移數據會參與膨脹量數據計算進而對檢測結果造成影響；另內循環的水加熱蒸發冷凝后易滴入樣品杯內，引起測試液體礦化度的變化，導致測試結果出現偏差。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種免擾動加熱恒溫裝置，解決現有多樣本檢測采用電加熱恒溫和水浴加熱恒溫存在的上述諸多不足，通過本實用新型實現減少同一樣品在不同環境溫度下進行多樣本平行檢測數據的重復性、平行性誤差范圍，有利于提高實驗結果的準確度。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的，一種免擾動加熱恒溫裝置，其特征是，所述裝置由恒溫機構、恒溫機構一側的加熱控制機構及循環機構三部分組成；加熱控制機構中的盤管一端連接恒溫機構中的螺旋管，盤管的另一端連接循環機構中的循環泵的進液管，恒溫機構中螺旋管的另一端連接循環機構中的循環泵的出液口。

所述恒溫機構由恒溫箱，恒溫箱外包裹的保溫材料，恒溫箱內若干樣品杯、圍繞各樣品杯的螺旋管及恒溫箱內的恒溫介質構成。

所述樣品杯固定于恒溫箱內底部，樣品杯的數量與檢測頭位置對應。

所述螺旋管盤旋成直徑為恒溫箱高度三分之二的尺寸，其上端略低于恒溫介質液面。

所述加熱控制機構由油池、油池內的加熱介質、固定在油池上的溫度控制器、插入恒溫機構中恒溫箱體的溫度探頭、設置在油池的盤管、插入油池的加熱棒和油池表面的保溫材料構成，溫度探頭的信號連接溫度控制器。

所述循環機構由循環泵、循環泵與加熱控制機構中油池間連接的進液管、注入盤管內的導熱循環介質、循環泵連接的排液管和包裹進液管及排液管的保溫套構成。

所述保溫材料為石棉。

所述恒溫箱體內的恒溫介質、油池內的加熱介質均采用穩定性好的硅油。

所述螺旋管、盤管內的導熱循環介質采用閃點高，抗氧化程度好的380號導熱油。

所述樣品杯及樣品杯蓋采用不銹鋼材料，高度：5.0cm，直徑：10cm，壁厚0.15cm。

所述樣品杯蓋上的圓帽直徑比多樣本線性膨脹量測試儀檢測頭直徑略大0.2cm。

所述螺旋管、盤管、進液管及排液管均采用不銹鋼材料，外徑：1.35cm，壁厚0.15cm。

所述恒溫箱體、油池均采用不銹鋼材料。

本實用新型根據實驗溫度要求由加熱控制機構給浸沒在油池中加熱介質液面下的盤管加熱，攪拌器不停攪拌加熱介質保證盤管受熱均勻，由循環泵驅動導熱循環介質進入恒溫箱對箱體內恒溫介質加熱，由插入恒溫箱體內溫度探頭探測恒溫箱內溫度是否達到實驗要求，螺旋管分布于恒溫箱內各處，恒溫介質不流動可使多個測試樣品杯受熱均勻且其無擾動，解決現有膨脹儀無法在同一溫度條件下，同時進行平行或對比樣的膨脹量測試問題，排除了溫度干擾膨脹量實驗結果的環境因素，提高了實驗結果的準確度。

附圖說明

圖1是本實用新型俯視結構示意圖；

圖2是本實用新型主視狀態下的剖面結構示意圖；

圖3是本樣品杯蓋示意圖；