[發明專利]高壓可視化微觀作用力測試裝置

在審

• 申請號: 202011565113.8
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112691610A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 劉陳偉;周臣儒;王致遠;趙帥;李明忠
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B01J3/00
• 分類號: B01J3/00;B01J3/04;G01N11/00
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 盛君梅

本發明提供了一種高壓微觀力學特性檢測裝置以及力檢測系統，涉及水合物實驗設備技術領域。該力學特性檢測裝置包括反應釜、三維移動機構；所述反應釜內設置有三維移動平臺和設置于所述反應平臺上的玻璃纖維絲接口，所述推力機構的一端伸入所述反應釜內，并能夠推動所述三維移動平臺移動，所述反應釜壁上設置有可視化窗口，可以觀察高壓條件下單個水合物顆粒的生長變化并測量顆粒間粘附力大小，以緩解現有技術中進行高壓條件下單個氣體水合物顆粒生長觀測不便及顆粒間粘附力測試不便等技術問題。

技術領域

本發明涉及水合物實驗設備技術領域，尤其涉及一種高壓可視化微觀作用力測量系統。

背景技術

氣體水合物是由氣體分子和水分子在一定溫度和壓力條件下生成的非化學計量型籠型晶體。在深水油氣田開發過程中，由于深水、超深水區域高壓、低溫的環境特點使得油氣集輸管道中的輕烴組分極易與水生成天然氣水合物，生成的水合物會粘附在管道壁上，進而逐漸積累造成集輸管道堵塞，影響管道油氣的正常運輸。現場統計表明，與管道膠質、瀝青質沉積、結垢、腐蝕等傳統問題相比，水合物堵塞因發展快、清除困難且安全風險較高等特性，已經成為當今深水油氣技術流動保障面臨的主要問題之一。

針對水合物存在的問題，目前實驗室中針對生成的氣體水合物大多通過機械攪拌的方式，以利用攪拌過程中產生的機械運動熱能將生成的氣體水合物分解，進而降低氣體水合物的生成量。但是這種方式在實際操作時取樣較為困難，且不具有可視化，即不能直接進行觀察。而且，這種方法只能從宏觀上觀測分析，如果能夠從微觀層面上直接觀察高壓條件下單個水合物顆粒的生長過程，并測量水合物顆粒之間的粘附力，可以對水合物研究提供一定的理論幫助，對去除氣體水合物也有很大的幫助，然而現有技術中由于受到高壓低溫條件的限制，對水合物的力學性質研究造成了一定影響。

鑒于此，迫切需要一種高壓微觀作用力檢測系統,能夠解決上述問題。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的總體背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種高壓微觀力學特性檢測裝置，以緩解現有技術中進行氣體水合物生長觀測，粘附力測試不便等技術問題。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供的一種高壓微觀力學特性檢測裝置，包括反應釜、三維移動機構和溫度壓力傳感器；

所述反應釜內設置有三維移動機構的工作平臺及部分推力裝置，所述反應釜內壁上固接至少一個玻璃纖維插槽。

在上述任一技術方案中，進一步地，所述三維機構由一個工作臺、驅動組件、三根推桿組成，推力桿的一端伸入所述反應釜內與三維移動平臺連接，并能夠推動反應釜內工作臺進行三維移動。

在上述任一技術方案中，進一步地，所述驅動組件包括手輪、絲桿。

所述推桿伸入反應釜內的一段與三維移動平臺固接，所述手輪與所述絲桿伸出反應釜外一端固接；

所述手輪能夠帶動所述絲桿同步轉動，使得所述三維移動平臺能夠在反應釜內進行三維移動。

所述三維移動平臺上固接至少一個玻璃纖維插槽。

在上述任一技術方案中，進一步地，所述反應釜具有用于觀察所述三維移動平臺的可視窗口，且所述可視窗口處設置有玻璃板。

在上述任一技術方案中，進一步地，所述反應釜具有用于充入氣體的注入口。

在上述任一技術方案中，進一步地，所述反應釜具有夾層腔，所述夾層腔具有循環液入口和循環液出口，所述循環液入口和所述循環液出口分別連接有循環液導管，且所述循環液導管用于與制冷機連通。