专利名称：一种高温高压养护釜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油井水泥浆化验用的高温高压流变测试仪、高温高压稠化仪和高温高压强度养护箱的高温高压养护釜。
背景技术：
目前国内外常用的油井水泥浆化验用仪器的高温高压养护釜，其温度传感器都放置在水泥浆模具内，通过监测水泥浆模具内的温度，然后将其与设定的温度值相比较，再根据比较的结果调节电加热管和冷却水管的开关状态，从而对水泥浆进行升温、降温或恒温。
加热过程中，电加热管先将养护釜内的矿物油加热，然后再通过矿物油的热对流作用对水泥浆养护模具进行加热，最后，由养护模具通过热传导作用对水泥浆进行加热。
降温过程中，冷却水先对釜体内的矿物油进行降温，然后再通过矿物油的热对流作用对水泥浆养护模具进行降温，最后，由养护模具通过热传导作用对水泥浆进行降温。
恒温过程中，只要水泥浆的温度上(水化反应放热)、下(仪器散热)波动到一定的幅度，电加热管或冷却水管就开始工作，对温度变化进行反向控制，从而实现对水泥浆的恒温。
在该温度控制方式下，由于热量从电加热管传递到水泥浆，或从水泥浆传递到冷却水管都需要一定的时间，因此，在电加热管或冷却水管开始工作的时间和水泥浆温度出现变化的时间之间存在一个时间差，即电加热管、冷却水管工作状态转换的时间将大大滞后于实际需要的时间，该停止加热时却还在继续加热，该停止冷却时却还在继续冷却，从而使水泥浆的温度出现大幅度的波动。
比如在加热过程中，当矿物油的温度达到设定的温度值时，由于对水泥浆的加热需要一定的时间，因此，水泥浆在此时的温度将低于设定的温度值，自然，电加热管也将继续工作，对釜体内的矿物油进行加热，直到水泥浆的温度达到设定的温度值。由于电加热管在矿物油的温度达到设定的温度值以后还在继续工作，就使得矿物油在加热过程结束时的温度大大超过设定的温度值，于是，矿物油继续对水泥浆进行加热，从而使水泥浆的温度也大大超过设定的温度值，出现严重的上波动。反之，在冷却过程结束时，矿物油的温度将大大低于设定的温度值，并继续对水泥浆进行冷却，从而使水泥浆的温度也大大低于设定的温度值，出现严重的下波动。
当水泥浆的触变性较强、导热性较差时，或高温高压强度静态养护时，上述问题更为突出，水泥浆温度上下波动的幅度可达到10℃以上，见附图1，而根据API油井水泥浆的化验要求，水泥浆在化验过程中的温差不能超过4℃。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种高温高压养护釜，减小在油井水泥浆在高温高压化验过程中的温度波动。
本实用新型主要由釜体1、釜盖2、温度传感器3、电加热管4、冷却水管5组成，电加热管4在釜体1内腔底部竖直、周向排列，冷却水管5周向缠绕在釜体1外壁上，温度传感器3设置在养护釜内壁上，也可以延伸到养护釜与养护模具之间的矿物油中。
本实用新型将传统高温高压养护釜温度传感器的监测位置从养护模具内转移到养护釜与养护模具之间的矿物油内，利用矿物油对流传热、导热性好的特点，通过监测矿物油的温度，快速调节电加热管、冷却水管的工作状态，使矿物油的温度保持在设定温度上下很小的温度范围内，进而使水泥浆的温度也保持在设定温度上下很小的温度范围内，从而防止在水泥浆的高温高压化验过程中其温度大幅度上下波动的情况。
图1是高温高压养护釜结构示意图具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的详述。
本实用新型主要由釜体1、釜盖2、温度传感器3、电加热管4、冷却水管5组成，电加热管4在釜体1内腔底部竖直、周向排列，冷却水管5周向缠绕在釜体1外壁上，温度传感器3设置在养护釜内壁上，也可以延伸到养护釜与养护模具之间的矿物油中。
升温过程当矿物油的温度低于设定温度一定的值时，电加热管开始工作，先对养护釜内的矿物油进行加热，再通过矿物油的热对流作用对水泥浆养护模具进行加热，最后，由养护模具通过热传导作用对水泥浆进行加热。由于矿物油对流传热、导热性好，其内部的温度比较均匀。当矿物油的温度达到设定的温度后，控制电路转换电加热管的工作状态，电加热管停止工作。由于热量继续向水泥浆传递或釜体热量的散失，矿物油的温度逐渐降低，当其温度低于设定温度一定的值时，电加热管重新启动、开始工作，对矿物油进行加热，直到矿物油的温度达到设定温度。如此循环往复，使水泥浆的温度逐渐达到设定温度。
冷却过程当水泥浆开始大量水化、产生大量的水化热时，水泥浆的温度要逐渐升高，自然，矿物油的温度也要逐渐升高，当其温度高于设定温度一定的值时，冷却水管开始工作，先对养护釜内的矿物油进行冷却，再通过矿物油的对流作用对水泥浆养护模具进行冷却，最后，由养护模具通过热传导作用对水泥浆进行冷却。当矿物油的温度达到设定的温度以后，控制电路转换冷却水管的工作状态，冷却水管停止工作。由于水泥浆继续向外传递热量，矿物油的温度逐渐升高，当其温度高于设定温度时，冷却水管重新启动、开始工作，对矿物油进行冷却，直到矿物油的温度达到设定温度。如此循环往复，使水泥浆的温度达到设定温度。
不论是升温过程还是冷却过程都不会使矿物油的温度出现大幅度的波动，从而使水泥浆的温度也保持在设定温度上下很小的温度范围内，避免了在水泥浆的高温高压化验过程中其温度大幅度上下波动的情况。
权利要求1.一种高温高压养护釜，主要由釜体(1)、釜盖(2)、温度传感器(3)电加热管(4)、冷却水管(5)组成，电加热管(4)在釜体(1)内腔底部竖直、周向排列，冷却水管(5)周向缠绕在釜体(1)外壁上，其特征在于温度传感器(3)设置在养护釜内壁上，也可以延伸到养护釜与养护模具之间的矿物油中。
专利摘要一种适用于油井水泥浆化验用的高温高压流变测试仪、高温高压稠化仪和高温高压强度养护箱的高温高压养护釜，主要由釜体、釜盖、温度传感器、电加热管、冷却水管五大部分组成。本实用新型的优点在于将传统高温高压养护釜温度传感器的监测位置从水泥浆内转移到矿物油内，利用矿物油对流传热、导热性好的特点，通过监测釜体内矿物油的温度，快速调节电加热管、冷却水管的工作状态，使釜体内矿物油的温度保持在设定温度上下很小的温度范围内，进而使水泥浆的温度也保持在设定温度上下很小的温度范围内，从而防止了水泥浆温度在高温高压化验过程中大幅度波动的情况。
文档编号G01N33/26GK2739636SQ20042011398
公开日2005年11月9日 申请日期2004年11月3日 优先权日2004年11月3日
发明者张兴国, 李跃明, 鄢锐, 柳健 申请人:新疆石油管理局钻井工艺研究院