一种用于凝胶强度评价的测试装置的制作方法

本技术属于测量装置，具体涉及一种用于凝胶强度评价的测试装置。

背景技术：

1、凝胶突破压力测试装置采用的岩心驱替装置，当泵将凝胶注入岩心夹持器或夹持器中，为了保证夹持器中的岩心不发生轴向位移或者夹持器漏液等，要在岩心夹持器的密封胶套外腔加入高压液体，使得环压比注入压力大2-3mpa。常规的驱替装置一般通过人工转动手轮，推动活塞容器实现加压，此装置有以下缺点：(1)人力资源占用时间长。操作者一般根据注入泵压多次人工加压，使得环压比注入压力高2-3mpa，操作者必须一直在实验装置旁，人力占用时间过长。(2)加压过高，缩短胶套使用寿命。一些操作者为了减少人员占用时间，一般提前将环压加至较高压力，使得夹持器的密封元件长时间处于高压承压状态，加速胶套的损坏。凝胶驱替评价实验时间较长，若中途出现密封元件损坏漏液时，该次实验就无法继续进行下去，需重新拆卸装置、配制凝胶、重新制备新的夹持器，大幅度降低了实验效率。此外，提前将环压加到高压时，环压对夹持器渗透性会产生一定的影响，可能会致使实验数据发生偏差。

2、工作液一般不会刚好充满中间容器活塞上部，会留有一定容积空间，前期驱替流量较低时，将上部的空气排完时间较长，而以较高流量驱替时就需专人看守，待空气拍完后人工调低流量，人员占用时间长。

3、测试完成后，活塞位于中间容器上部，需将活塞容器阀门、顶盖拆卸掉，人工施加外力将活塞推至中间容器下部，即活塞复位。此做法不但会给阀件、链接堵头等部件造成伤害，而且耗时耗力，大大降低了设备的使用效率及使用寿命。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于凝胶强度评价的测试装置，克服了传统装置环压手动增压、流量手动调节、活塞人工复位的弊端，优化了凝胶实验方法，提升了实验效率及自动化程度，提高了评价效果。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

3、一种用于凝胶强度评价的测试装置，包括第一储液容器、第二储液容器、增压缓冲系统、中间容器、岩心夹持器、称重系统和控制系统，所述增压缓冲系统包括第一增压缓冲罐和第二增压缓冲罐，所述第一储液容器的出口通过泵注管线一与第一增压缓冲罐入口连接，第一增压缓冲罐出口通过清水输送管线一与中间容器底部进液口连接，中间容器顶部出液口通过工作液输送管线与岩心夹持器轴向入口连接，岩心夹持器的轴向出口通过出液管线与称重系统连接；

4、所述第二储液容器的出口通过泵注管线二与第二增压缓冲罐入口连接，第二增压缓冲罐出口通过清水输送管线二连接岩心夹持器的径向环空加压口；

5、所述控制系统包括数据采集单元和控制单元，所述泵注管线一上安装有第一流量计，泵注管线二上安装有第二流量计，所述第一流量计、第二流量计、称重系统分别与信息采集单元信号连接，所述信息采集单元与所述控制单元信号连接。

6、作为进一步的优选方案，所述第一增压缓冲罐、第二增压缓冲罐上分别安装有第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别与所述数据采集单元信号连接。

7、作为优选，所述泵注管线一安装有第一平流泵，泵注管线二安装有第二平流泵，所述第一平流泵、第二平流泵分别与所述控制单元信号连接；第一平流泵和第二平流泵组成泵注系统，可用于流体输送，为中间容器、环空增压。

8、作为进一步的优选方案，所述中间容器包括容器本体，容器本体内具有同轴设置的活塞，将容器本体内部区域分为溶液腔和压力腔，溶液腔内预置有工作液；

9、容器本体的底部设有进液口，所述清水输送管线一与所述进液口连通；

10、容器本体的顶部设有出液口，所述出液口连接有辅助管线，所述辅助管线的出口分为两路，一路通过复位注入管线与清水输送管线一连通，另一路与工作液输送管线连通，工作液输送管线的另一端与岩心夹持器轴向入口连通，所述复位注入管线上设置有复位注入阀。

11、作为更进一步的优选方案，所述容器本体的溶液腔上部设置有红外测位元件，红外测位元件的一端伸出容器本体，并与控制单元信号连接。

12、作为优选，所述清水输送管线一上且靠近容器本体底部进液口的一端设置有驱替注入阀。

13、作为优选，所述工作液输送管线上设置有工作液注入阀。

14、作为优选，所述容器本体底部进液口处还连接有排空管线，排空管线上安装有排空阀。

15、作为优选，所述第一平流泵与第一增压缓冲罐入口之间的泵注管线一上连接有止回阀一。

16、作为优选，所述第二平流泵与第二增压缓冲罐入口之间的泵注管线二上连接有止回阀二。

17、由于采用上述技术方案，本实用新型具备如下有益效果：

18、1.本实用新型采用控制系统、红外测位元件、泵注系统、中间容器、数据采集单元等实现环压的自动实时调节、平流泵流量实时调节、快速排空及活塞复位控制等，并对夹持器环压和第一增压缓冲罐压差进行有效控制，始终保持环压高于注入泵压2-3mpa，有效克服了传统装置环压手动增压、流量手动调节、活塞人工复位的弊端，优化了凝胶评价实验方法，提升了实验效率及自动化程度，提高了评价效果。

19、2.控制系统作用有：(1)根据围压(环压)、轴向压力差，实时启停第二平流泵；(2)实时调节第一平流泵、第二平流泵的流量；(3)实现复位注入阀、驱替注入阀、排空阀、工作液注入阀的开关控制；(4)根据红外测位元件测定的数据实时控制第一平流泵注入量及启停。

20、3.实验结束，通过控制单元中的阀门控制模块，切换中间容器的辅助闸门，可实现活塞的复位，提高了实验评价装置的能效。

21、上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种用于凝胶强度评价的测试装置，其特征在于：包括第一储液容器(1)、第二储液容器(2)、增压缓冲系统、中间容器(7)、岩心夹持器(8)、称重系统、和控制系统，所述增压缓冲系统包括第一增压缓冲罐(5)和第二增压缓冲罐(6)，所述第一储液容器(1)的出口通过泵注管线一与第一增压缓冲罐(5)入口连接，第一增压缓冲罐(5)出口通过清水输送管线一与中间容器(7)底部进液口连接，中间容器(7)顶部出液口通过工作液输送管线与岩心夹持器(8)轴向入口连接，岩心夹持器(8)的轴向出口通过出液管线与称重系统连接；

2.如权利要求1所述的用于凝胶强度评价的测试装置，其特征在于：所述第一增压缓冲罐(5)、第二增压缓冲罐(6)上分别安装有第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别与所述数据采集单元(11)信号连接。

3.如权利要求2所述的用于凝胶强度评价的测试装置，其特征在于：所述泵注管线一安装有第一平流泵(3)，泵注管线二安装有第二平流泵(4)，所述第一平流泵(3)、第二平流泵(4)分别与所述控制单元(10)信号连接。

4.如权利要求1所述的用于凝胶强度评价的测试装置，其特征在于：所述中间容器(7)包括容器本体，容器本体内具有同轴设置的活塞(706)，将容器本体内部区域分为溶液腔和压力腔，溶液腔内预置有工作液；

5.如权利要求4所述的用于凝胶强度评价的测试装置，其特征在于：所述容器本体的溶液腔上部设置有红外测位元件(705)，红外测位元件(705)的一端伸出容器本体，并与控制单元(10)信号连接。

6.如权利要求4所述的用于凝胶强度评价的测试装置，其特征在于：所述清水输送管线一上且靠近容器本体底部进液口的一端设置有驱替注入阀(702)。

7.如权利要求4所述的用于凝胶强度评价的测试装置，其特征在于：所述工作液输送管线上设置有工作液注入阀(704)。

8.如权利要求4所述的用于凝胶强度评价的测试装置，其特征在于：所述容器本体底部进液口处还连接有排空管线，排空管线上安装有排空阀(703)。

9.如权利要求3所述的用于凝胶强度评价的测试装置，其特征在于：所述第一平流泵(3)与第一增压缓冲罐(5)入口之间的泵注管线一上连接有止回阀一。

10.如权利要求3所述的用于凝胶强度评价的测试装置，其特征在于：所述第二平流泵(4)与第二增压缓冲罐(6)入口之间的泵注管线二上连接有止回阀二。

技术总结
本技术公开了一种用于凝胶强度评价的测试装置，包括第一储液容器、第二储液容器、第一增压缓冲罐、第二增压缓冲罐、中间容器、岩心夹持器、称重系统和控制系统，第一储液容器出口连接第一增压缓冲罐入口，第一增压缓冲罐出口连接中间容器底部进液口，中间容器顶部出液口连接岩心夹持器轴向入口，其轴向出口连接称重系统；第二储液容器出口连接第二增压缓冲罐入口，第二增压缓冲罐出口连接岩心夹持器的径向环空加压口；控制系统包括数据采集单元和控制单元，信息采集单元将采集的流量、质量、压力等信号反馈给控制单元。本技术有效克服了传统装置环压手动增压、流量手动调节、活塞人工复位的弊端，提升了实验效率及自动化程度，提高了评价效果。

技术研发人员：陈亚联,廖乐军,周建柱,白茹,闫育东,方明清,吴辉,孙建平,张鹏,刘又玮,常春晓,张炎承,赵坤
受保护的技术使用者：咸阳川庆鑫源工程技术有限公司
技术研发日：20231208
技术公布日：2024/8/15