[發明專利]一種用于泡沫水泥漿的壓縮性能的評價裝置及評價方法

有效

• 申請號: 201911083996.6
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN112782037B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 周仕明;張晉凱;陸長青;丁士東;肖京男;初永濤;沈煒
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: G01N9/04
• 分類號: G01N9/04;G01N9/36
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 劉華聯

1.一種用于泡沫水泥漿的壓縮性能的評價裝置，其特征在于，包括：

高溫高壓釜(101)；

安放在所述高溫高壓釜內的缸體(110)，所述缸體用于存放待評價的泡沫水泥漿(111)；

與所述缸體密封連接的底蓋(120)；

設置在所述缸體內且能夠沿軸向伸縮運動的活塞(130)，在所述活塞的軸向外端固定連接有頂蓋(140)；以及

用于采集所述泡沫水泥漿的參數的信號采集單元，其包括溫度傳感器(161)、壓力傳感器(162)和用于測量所述頂蓋與所述缸體的上端面之間的位移變化量的位移傳感器(160)，所述溫度傳感器、所述壓力傳感器和所述位移傳感器均與外部計算機連接，所述位移傳感器的一端固定連接在所述頂蓋的下端面，另一端與所述缸體的上端面連接，所述位移傳感器能夠在所述頂蓋的帶動下伸縮以實時連續檢測所述頂蓋與所述缸體的上端面之間的間距變化，位移傳感器設有多個，且沿頂蓋周向均布，所述溫度傳感器和所述壓力傳感器分別安裝在所述底蓋的內端面上，且溫度傳感器和壓力傳感器的探頭伸出能夠與缸體內的待測的泡沫水泥漿接觸；

其中，在高溫高壓釜內注滿流體，以使高溫高壓釜的內腔密封，且位移傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器的各自的信號線均通過密封接頭引出高溫高壓釜，所述高溫高壓釜能夠調節設定不同的溫度與壓強，所述信號采集單元能夠實時連續地采集所述泡沫水泥漿的溫度、壓強和位移變化信號，并傳遞給所述外部計算機進行計算分析，從而得到待評價的泡沫水泥漿的壓縮性能。

2.根據權利要求1所述的評價裝置，其特征在于，所述頂蓋構造成直徑大于所述活塞的直徑的圓盤形，且所述活塞的軸向端面與所述頂蓋呈中心對稱式固定連接。

3.根據權利要求1或2所述的評價裝置，其特征在于，所述頂蓋上設有若干沿周向均布的通孔，所述缸體的上端面設有能夠與所述通孔對應的螺紋盲孔，

其中，所述頂蓋通過限位螺絲(150)與所述缸體連接，所述限位螺絲穿過所述通孔，且螺紋端與螺紋盲孔固定連接，所述頂蓋能夠沿所述限位螺絲軸向運動。

4.根據權利要求1所述的評價裝置，其特征在于，在所述活塞與所述缸體之間設有能夠隨所述活塞同步運動的密封圈(131)，從而使所述活塞與所述缸體之間形成動密封。

5.一種用于泡沫水泥漿的壓縮性能的評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供根據權利要求1到4中任一項所述的用于泡沫水泥漿的壓縮性能的評價裝置；

根據預定配比制備泡沫水泥漿，將制備完成的所述泡沫水泥漿倒入所述缸體，并將所述活塞壓入所述缸體且進行密封；

將所述缸體放入所述高溫高壓釜中并向所述高溫高壓釜內注滿流體，再對所述高溫高壓釜進行密封，并啟動與所述信號采集單元連接的外部計算機記錄初始狀態參數；

啟動所述高溫高壓釜加熱加壓至預設溫度和預設壓力，通過所述信號采集單元實時連續地采集所述泡沫水泥漿的溫度、壓強和位移變化量，并傳輸給所述外部計算機；

根據采集的所述位移變化量計算所述泡沫水泥漿的體積變化量，進而計算得到所述泡沫水泥漿處于不同的預設溫度和預設壓力狀態下的相應的體積和密度，從而得到所述配比下的泡沫水泥漿在不同溫度和壓力下的體積和密度隨時間的變化曲線。

6.根據權利要求5所述的評價方法，其特征在于，所述信號采集裝置的信號線(180)采用密封接頭引出所述高溫高壓釜，以與所述外部計算機連接。

7.根據權利要求5所述的評價方法，其特征在于，所述高溫高壓釜內注入的所述流體為變壓器油。

8.根據權利要求5所述的評價方法，其特征在于，在所述活塞壓入所述缸體進行密封過程中，所述活塞壓入至所述活塞的下端面與所述泡沫水泥漿的初始液面剛好接觸。