一种支撑剂浊度测试前处理装置及方法与流程

本发明涉及支撑剂质量安全监督，具体为一种支撑剂浊度测试前处理装置及方法。

背景技术：

1、随着页岩气革命的到来，提高油气产量成为各国技术领域突破的焦点。以水力压裂法开采非常规页岩油气，能够有效提高油气井产量。水力压裂法通常采用支撑剂作为关键的施工材料，是压裂技术顺利实施的重要保障。标准中规定的浊度测试是为了确定压裂支撑剂中悬浮颗粒的数量。满足浊度限值的压裂支撑剂因具有较低的粉尘和杂质含量，在使用过程中能够降低对储层的伤害、提高储层渗透率和裂缝导流能力。目前，常用的检验标准主要包括：美国石油学会的《水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法》(api19c-2018)，国际标准化组织的《石油和天然气工业完井液和材料第2部分：水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法》(iso 13503-2:2006(e)),中国石油天然气行业的《水力压裂和砾石填充作业用支撑剂性能测试方法》(sy/t 5108-2014)，中国石油天然气集团有限公司的企业标准《压裂支撑剂性能指标及评价测试方法》(q/sy 17025-2019)。

2、支撑剂浊度整体检测过程如图1所示。从图1可以看出，浊度检验过程复杂、步骤繁琐、干扰因素较多，检测结果易被干扰。各标准对浊度检验方法的区别主要是浊度前处理方式不同，这就造成了不同的系统误差，具体影响因素如下：

3、(1)前处理方式差异对检验结果的影响：人工处理和设备处理。

4、(2)检验参数对检验结果的影响：振筛机振幅、频率和时间。

5、采用人工处理会造成检验检测结果准确性差、偏离程度高的问题，且前处理过程中无法对处理参数和处理中的结果进行实时监控并作出相应处理措施，人工处理也无法准确控制检验参数，对检测结果的精度会造成较大误差，进而影响后续检测。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种支撑剂浊度测试前处理装置及方法，能够有效提高支撑剂浊度测试结果准确度、降低偏离程度，同时具有可视化、可控化和高效化的优点，装置简单，操作简便。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种支撑剂浊度测试前处理装置，包括振荡机、智能控制装置、机械控制装置以及动力组件；

4、所述智能控制装置设置在振荡机上，智能控制装置的控制端与振荡机的输出端连接，用于控制振荡机的振荡参数；

5、所述动力组件的输出端与机械控制装置的输入端连接，动力组件用于提供机械控制装置运行所需动力；

6、所述机械控制装置包括依次连接的模拟手臂、模拟手掌和模拟手指，其中，模拟手臂的一端与动力组件的输出端转动连接，模拟手指用于夹持或放置盛有待检测支撑剂的试样瓶。

7、优选地，所述智能控制装置设置在振荡机的一侧，智能控制装置包括调速器、控制开关、调速显示器和智能控制屏，所述调速器的输入端与智能控制屏和控制开关连接，调速器的输出端与振荡机的输入端连接，调速器的信号输出端与调速显示器连接。

8、优选地，所述动力组件采用电机，电机的供电端与模拟手臂的一端转动连接，用于提供模拟手臂做往复运动所需动力。

9、优选地，还包括底座，所述振荡机和动力组件均固定连接在底座上。

10、优选地，所述机械控制装置和动力组件均设置两套，所述振荡机固定连接在底座的中间位置，两套机械控制装置和动力组件分别以振荡机为中轴对称设置在底座的两端。

11、优选地，所述模拟手指采用与支撑剂的试样瓶尺寸相匹配的试管托或试管夹。

12、优选地，所述模拟手掌的一端通过管道与动力组件的输出端连接。

13、一种支撑剂浊度测试前处理方法，包括如下步骤，

14、模拟手指夹持或放置盛有待检测支撑剂的试样瓶，智能控制装置控制启动振荡机，并启动动力组件；

15、智能控制装置设定振荡机的振荡参数，动力组件提供动力至机械控制装置，通过模拟手臂、模拟手掌与动力组件之间的转动实现水平面内的往复运动完成振荡，支撑剂浊度测试前处理完成。

16、优选地，所述振荡机的振荡参数包括振荡机的振幅、振动频率和振动角度。

17、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

18、本发明提供一种支撑剂浊度测试前处理装置，针对标准对支撑剂浊度前处理规定不明确的现状，通过设置机械控制装置以及动力组件，动力组件为机械控制装置提供动力；机械控制装置通过往复运动实现和完成支撑剂样品浊度前处理振荡过程，且能够同时达到机械振动和模拟人工振动的目的，基于仿生学原理，将机械控制装置模拟为人手对盛有待检测支撑剂的试样瓶抓夹住，在振荡方向保持在水平面的同时，实现对振荡机振荡角度的精确调控，此外，通过智能控制装置的参数设计输入控制振荡机的相关振荡参数，包括振幅、振动频率和振动角度。本发明提出的支撑剂浊度测试前处理装置有效解决了人工处理造成浊度检测结果准确性差、偏离程度高的问题，提高支撑剂浊度测试结果准确度、降低偏离程度；同时，本发明中的振荡机由于加入了智能控制装置兼并了可视化、可控化和高效化的优点，适用范围广，具有很强的实用性。

技术特征：

1.一种支撑剂浊度测试前处理装置，其特征在于，包括振荡机(10)、智能控制装置、机械控制装置以及动力组件(8)；

2.根据权利要求1所述的一种支撑剂浊度测试前处理装置，其特征在于，所述智能控制装置设置在振荡机(10)的一侧，智能控制装置包括调速器(1)、控制开关(2)、调速显示器(3)和智能控制屏(4)，所述调速器(1)的输入端与智能控制屏(4)和控制开关(2)连接，调速器(1)的输出端与振荡机(10)的输入端连接，调速器(1)的信号输出端与调速显示器(3)连接。

3.根据权利要求1所述的一种支撑剂浊度测试前处理装置，其特征在于，所述动力组件(8)采用电机，电机的供电端与模拟手臂(7)的一端转动连接，用于提供模拟手臂(7)做往复运动所需动力。

4.根据权利要求1所述的一种支撑剂浊度测试前处理装置，其特征在于，还包括底座(9)，所述振荡机(10)和动力组件(8)均固定连接在底座(9)上。

5.根据权利要求4所述的一种支撑剂浊度测试前处理装置，其特征在于，所述机械控制装置和动力组件(8)均设置两套，所述振荡机(10)固定连接在底座(9)的中间位置，两套机械控制装置和动力组件(8)分别以振荡机(10)为中轴对称设置在底座(9)的两端。

6.根据权利要求1所述的一种支撑剂浊度测试前处理装置，其特征在于，所述模拟手指(6)采用与支撑剂的试样瓶尺寸相匹配的试管托或试管夹。

7.根据权利要求1所述的一种支撑剂浊度测试前处理装置，其特征在于，所述模拟手掌(5)的一端通过管道与动力组件(8)的输出端连接。

8.一种支撑剂浊度测试前处理方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一项的前处理装置，包括如下步骤，

9.根据权利要求8所述的一种支撑剂浊度测试前处理方法，其特征在于，所述振荡机(10)的振荡参数包括振荡机(10)的振幅、振动频率和振动角度。

技术总结
本发明提供一种支撑剂浊度测试前处理装置及方法，能够有效提高支撑剂浊度测试结果准确度、降低偏离程度，同时具有可视化、可控化和高效化的优点，装置简单，操作简便。包括振荡机、智能控制装置、机械控制装置以及动力组件；所述智能控制装置设置在振荡机上，智能控制装置的控制端与振荡机的输出端连接，用于控制振荡机的振荡参数；所述动力组件的输出端与机械控制装置的输入端连接，动力组件用于提供机械控制装置运行所需动力；所述机械控制装置包括依次连接的模拟手臂、模拟手掌和模拟手指，其中，模拟手臂的一端与动力组件的输出端转动连接，模拟手指用于夹持或放置盛有待检测支撑剂的试样瓶。

技术研发人员：蔡克,靳权,宋恩鹏,童英,张秋芳,薛凯
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13