專利名稱：高溫高壓沉降測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此發(fā)明涉及監(jiān)控、測量和分析鉆探泥漿中加重物質(zhì)的沉降特性的裝置 和方法。
背景技術(shù)：
這個測試儀應(yīng)用于檢測油井鉆井泥槳的沉降特性。此沉降特性是指鉆 井機(jī)在鉆井操作和靜止?fàn)顟B(tài)中加重添加劑沉降特性，尤其適用于加了重晶 石這樣的粘稠鉆井泥漿。密度檢測是此儀器的核心功能。
對于豎井或接近于豎井來說，泥漿沉降不成問題，但對于斜坡角度大 的鉆井來說，泥漿沉降則有問題了?，F(xiàn)今打井的傾斜角度不斷增大，泥漿 沉降逐漸成了瓶頸問題。加重添加劑的沉降，致使泥漿流動性降低，鉆透 速率下降，切削移除率減少。當(dāng)鉆井機(jī)鉆頭停止轉(zhuǎn)動時，泥漿的流動停止， 加重添加劑的沉降明顯發(fā)生。當(dāng)鉆井機(jī)處于靜止時，加重添加劑的沉降問 題有可能集中發(fā)生在鉆井某些區(qū)段。
這個問題早在20世紀(jì)二十年代就引起人們關(guān)注，為了減緩這個問題， 人們采取種種努力調(diào)節(jié)鉆井液?？墒侵两?，為開展有關(guān)研究所必需的基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)仍很匱乏。鉆井液的變化都是基于人們在這個領(lǐng)域的推測數(shù)據(jù)。有關(guān) 井下泥漿的密度數(shù)據(jù)則是當(dāng)今油田生產(chǎn)和鉆井操作至關(guān)重要的數(shù)據(jù)。
用于測試鉆井泥漿的加重添加劑的沉降特性的裝置報道的很少。美國專 利U.S. 6,330,826所報道的裝置是一個錐形的，或是折錐形內(nèi)體；外體的 外殼上有一個開口，內(nèi)外體緊密配合，但之間有一個狹窄的縫形成一個同 錐頂?shù)腻F形內(nèi)腔容器。電動機(jī)驅(qū)動內(nèi)體相對于外體旋轉(zhuǎn)；將樣品輸入以上 錐形容器中以檢測鉆井泥漿的密度。這種裝置的缺點(diǎn)之一在于它不能模擬 井下高溫高壓的環(huán)境。另一缺點(diǎn)是這種裝置中錐形內(nèi)外體構(gòu)造與鉆井泥漿 實(shí)際所處環(huán)境差距太大，因?yàn)閷?shí)際鉆井孔和鉆具都是圓f^形的。
而美國專利U.S 6,584,833所披露的是一個在高溫高壓條件下測試鉆 井泥漿的動態(tài)和靜態(tài)沉降特性的裝置。這一發(fā)明的缺點(diǎn)之一是結(jié)構(gòu)太復(fù)雜。它包含一個非常復(fù)雜的測試室和一個很精細(xì)的電子控制系統(tǒng)。在2007年, 它的造價約為本發(fā)明的儀器的8倍。這一裝置的另一缺點(diǎn)是發(fā)明設(shè)計的特 性決定了它很難實(shí)現(xiàn)5,000 psi以上的高壓條件，因?yàn)樗枰獙χ匦牡奈⑿?移動產(chǎn)生相應(yīng)的傳遞信號，為此它就不能采用厚實(shí)沉重的高壓容器。本發(fā) 明的裝置則能承受高于30,000 psi的壓力。該裝置的還有一缺點(diǎn)是部件太 多，設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以操作和清理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一個測試儀器，在動態(tài)和靜態(tài)，以及近似模擬井 下環(huán)境的條件下，測試鉆探泥槳中由加重填充物或其它固形物所致的沉降 特性。
本發(fā)明的另一 目的是提供一個測試儀器，通過模擬高傾斜到低傾斜角 度的鉆井操作條件的設(shè)計，可在動態(tài)和靜態(tài)條件下，測定任何傾斜角度的 鉆井泥漿的沉降特性。
本發(fā)明還有一個目的是為工業(yè)生產(chǎn)提供一臺只需較少維護(hù)工作的測 試儀器，以達(dá)到工業(yè)儀器準(zhǔn)確可靠、經(jīng)久耐用和易于清理的要求標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到
沉降測試儀包括一個可耐受高溫高壓的圓筒形壓力容器，其內(nèi)部有一 個同心的圓筒形旋轉(zhuǎn)體，通過內(nèi)外磁耦合帶動。這臺高溫高壓沉降測試儀 有一個加料口，用以控制壓力容器內(nèi)部壓力。至少還置有一個取樣口，用 以抽出測試樣品。通過密度計、比重計及流體分析儀等儀器對樣品的密度、 成份及其它性質(zhì)進(jìn)行測試。
本發(fā)明的裝置和測試方法提供了一種新途徑用于測試高溫高壓下，鉆 探泥漿或其它高含固形物流體中大比重物質(zhì)動態(tài)的或靜態(tài)的沉降情況。此 外，本測試儀還可檢測樣品的粘度。


圖1是本測試儀的壓力容器組合體80的斷面圖；圖2是本測試儀的流 程圖；圖3是另一種結(jié)構(gòu)的壓力容器組合體80A的斷面圖；圖4是對應(yīng)于 壓力容器組合體80A的流程圖；圖5是對應(yīng)于另一種結(jié)構(gòu)的壓力容器組合 體80B的流程圖，這種構(gòu)建方式壓力容器組合體80B只有一個進(jìn)出口 。
附圖標(biāo)識12取樣口
12A取樣口12B取樣口
22抽樣管26 o-形密封圈
26A o-形密封圈27A活塞
28A o-形密封圈30A螺紋
32支承軸承33旋轉(zhuǎn)體
33A內(nèi)置旋轉(zhuǎn)體34耦合磁體
35器壁35A器壁
36磁體夾持體37A動態(tài)密封器
38驅(qū)動磁體39熱電偶
39A熱電偶40磁體底座
41直孔41A熱電偶插孔
42軸承43錐形面
44軸承45A軸
46閉鎖螺帽47器壁底
47A器壁底48套管
49A電機(jī)50螺釘
52加熱器52A加熱器
54轉(zhuǎn)軸62壓力容器主體
62A壓力容器主體63螺紋
63A螺紋74進(jìn)樣口
74A高壓進(jìn)樣口76壓力容器蓋
76A壓力容器蓋78螺紋
80壓力容器組合體80A壓力容器組合體
80B壓力容器組合體90壓力容器支架90A壓力容器支架90B壓力容器支架
92活塞92B活塞
94加壓油室94B加壓油室
96液壓泵96A液壓泵
96B液壓泵98樣品池
100減壓閥100A減壓閥
100B減壓閥102樣品室
102B樣品室104取樣閥
104A取樣閥104B三通閥
106高壓取樣容器106A高壓取樣容器
106B高壓取樣容器
具體實(shí)施例方式
本測試儀的其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將對照附圖具體詳細(xì)闡述如下。
對圖l， 2的說明
圖1，是包括壓力容器主體62和壓力容器蓋76等的壓力容器組合體 80的斷面圖。壓力容器主體62可拆卸，其與壓力容器蓋76通過螺紋63 連接。o-形密封圈26以確保流體不能通過螺紋63逃逸出去。壓力容器主 體62里面，螺紋63的下方稱為器壁35，其一直延伸到器壁底47。 一 個拔梢的孔形成一個錐形面43下聯(lián)直孔41位于器壁底47的中心。轉(zhuǎn) 軸54，坐落在拔梢孔的錐形面43上，通過閉鎖螺帽46經(jīng)螺紋78固定在 器壁底47上。擰緊閉鎖螺帽46使轉(zhuǎn)軸54和器壁底47于拔梢孔的錐形 面43初步密封結(jié)合。熱電偶39插入轉(zhuǎn)軸54的中心。轉(zhuǎn)軸54的徑向外 側(cè)有套管48。套管48由Rulon， Teflon或相當(dāng)?shù)乃芰喜馁|(zhì)制成。磁體 夾持體36和耦合磁力體34都處于套管48的外面的方位。螺釘50把磁 體夾持體36和耦合磁體34固定在旋轉(zhuǎn)體33底部上.支撐軸承32縱向 支持著旋轉(zhuǎn)體33，磁體夾持體36和耦合磁體34，使之圍繞轉(zhuǎn)軸54同心自 由旋轉(zhuǎn)。設(shè)置進(jìn)樣口74，以維持壓力容器組合體80的內(nèi)腔莊力為一定值.樣 品的添加和排放都經(jīng)進(jìn)樣口 74。設(shè)置取樣品口 12以便從壓力容器組合 體80中抽取樣品料檢測和分析。抽樣管22的一端在壓力容器組合體80頂部與取樣品口 12密封連接。抽樣管22的另一端延伸到壓力容器組合體80 的底部。如此結(jié)構(gòu)保證樣品從壓力容器組合體80的底部抽取。磁體的底 座40設(shè)置在壓力容器主體62的外面，由軸承42和軸承44承托可自由 旋轉(zhuǎn)。磁體的底座40的旋轉(zhuǎn)可以任何傳統(tǒng)的方式驅(qū)動，如齒輪變速箱驅(qū) 動或電機(jī)帶動。驅(qū)動磁體38安裝在磁體的底座40上，與安裝在壓力容 器主體62上的耦合磁體34差不多保持同一水平高度。圖2中，壓力容 器組合體80由壓力容器支架90支承，可以相對于水平面0-90o之間任 何一個傾斜角度固定。樣品池98與進(jìn)樣口 74相連。加壓油室94與樣品 室102相連，并都在樣品池98中，但被活塞92隔開?；钊?2有效地 防止高壓流體和測試樣品混合。減壓閥100和液壓泵96都在加壓油室94 的那一方面，與樣品池98相連。取樣閥104與取樣品口 12連接。高 壓取樣容器106根據(jù)需要可與取樣閥104相連接。 對照圖l， 2具體說明操作過程
在圖1中，轉(zhuǎn)軸54通過閉鎖螺帽46與壓力容器主體62緊密連接， 能和壓力容器主體62—起清洗。組裝過程中，用螺釘50把磁體夾持體36， 耦合磁體34和旋轉(zhuǎn)體33緊固成一體。套管48擠壓進(jìn)入磁體夾持體36， 并將放入壓力容器主體62的底部，由轉(zhuǎn)軸54支撐，可以旋轉(zhuǎn)。用一個電 機(jī)或齒輪變速箱驅(qū)動磁體底座40帶動驅(qū)動磁體38旋轉(zhuǎn)。由于驅(qū)動磁體 38和耦合磁體34之間的磁性耦合作用，旋轉(zhuǎn)體33和磁體底座40以相 同速度旋轉(zhuǎn)。將被測試樣品倒入壓力容器主體62中，直至樣品液面淹沒旋 轉(zhuǎn)體33的頂部。旋緊壓力容器蓋76直至o-形密封圈26頂?shù)轿恢?。?jīng)樣 品口 12添加樣品液直至樣品液從樣品口 74溢出，以趕出壓力容器組合體 80內(nèi)的所有空氣。加熱器52加熱壓力容器主體62 ，同時熱電偶39將 溫度信號反饋送至溫控器。圖2中，壓力容器組合體80安裝到壓力容器 支架90上，并調(diào)節(jié)到所要求的傾斜角度。關(guān)閉減壓閥100和取樣閥104 。 然后，液壓泵96開始將高壓油輸送到樣品池98的高壓油室94中?；?塞92被高壓油推動，將樣品室102中更多的樣品，經(jīng)進(jìn)樣口74擠壓送入 壓力容器組合體80內(nèi)。達(dá)到所要求的壓力后，關(guān)閉液壓泵96。磁體底座40 被驅(qū)動以所要求的速度旋轉(zhuǎn)，加熱器52加熱壓力容器場合體80直到所 需溫度。壓力容器組合體80內(nèi)部壓力高于所要求的壓力時，短暫打開減壓 閥100，放掉少量高壓油以使壓力容器組合體80內(nèi)壓力回落到所要求的壓 力。經(jīng)歷一定的時段后，打開取樣閥104。高壓取樣容器106接受高溫高 壓樣品后，將之冷卻后排放到大氣環(huán)境中。根據(jù)需要，決定是否設(shè)置高壓
取樣容器106，如果樣品蒸發(fā)不成問題，樣品可直接向大氣環(huán)境中排放。因 為設(shè)置了圖1中的排氣管22，可以從壓力容器組合體80的近底部采取樣 品。采取的樣品進(jìn)一步進(jìn)行成份分析和密度檢測。最后，根據(jù)這些數(shù)據(jù)的 推算，得出所測試的樣品的重物沉降特性信息。在從壓力容器組合體80中 抽取樣品的同時，液壓泵96又將加壓液體輸送到樣品池98中，進(jìn)而補(bǔ)加 樣品到壓力容器組合體80中，以維持其中壓力不變。
在圖1中，通過測算帶動驅(qū)動磁體38恒速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備能量消耗，得出 被測樣品在高溫和高壓條件下的粘度。因?yàn)槠鞅?5靜置而旋轉(zhuǎn)體33轉(zhuǎn)動， 在旋轉(zhuǎn)體33的外表面存在著由被測樣品的粘度而引起的剪切力。當(dāng)旋轉(zhuǎn) 體33恒速轉(zhuǎn)動時，被測樣品的粘度越大，在旋轉(zhuǎn)體33的外表面的剪切力 越大。因此驅(qū)動設(shè)備為克服剪切力所需能量的消耗就越大。
圖3， 4的說明——對應(yīng)于不同的抽樣方式組合元件的另一種構(gòu)建形
式
圖3顯示了對應(yīng)于不同抽樣方式所構(gòu)建的壓力容器組合體80A的斷面 圖。壓力容器組合體80A包括壓力容器主體62A和壓力容器蓋76A。壓力 容器主體62A可拆卸，其與壓力容器蓋76 A通過螺紋63 A連接。o-形密 封圈26A以確保流體不能通過螺紋63 A逃逸出去。壓力容器主體62A里面， 螺紋63 A的下方稱為器壁35A，其一直延伸到器壁底47 A。軸45 A由 電機(jī)49A驅(qū)動，插在壓力容器組合體80A的底部。內(nèi)置旋轉(zhuǎn)體33A通過羅 紋扣固定連接在軸45 A的頂部。內(nèi)置旋轉(zhuǎn)體33A呈圓筒形，差不多位于壓 力容器主體62A的中心。動態(tài)密封器37A將元件底47A與軸45 A密封連接。 熱電偶39A經(jīng)熱電偶插孔41A插入壓力容器組合體80A的底部。設(shè)置高壓 進(jìn)樣口 74A，是為了維持壓力容器組合體80A內(nèi)壓力保持衡量。樣品的補(bǔ)加 和排放是經(jīng)高壓進(jìn)樣口 74A實(shí)施。取樣口 12A只供工作時從壓力容器組合 體80A內(nèi)抽樣檢測分析使用。取樣口 12A宜設(shè)在壓力容器主體62 A的較低 的位置，并在徑向與元件底部47A連接?；钊?7A位于壓力容器主體62A 內(nèi)部?；钊?7A下方充滿被測樣品，活塞27A上方充滿加壓流體。采用o-形密封圈28A以保證被測樣品和加壓流體的隔離。圖2中，壓力容器組合 體80A由壓力容器支架90A支承，可以在相對于水平面0-90o之間任何 一個傾斜角度固定。減壓閥100 A和液壓泵96 A都與高壓進(jìn)樣口 74A相
10連接。取樣閥104 A與取樣品口 12 A連接。高壓取樣容器106 A根 據(jù)需要與取樣閥104 A相連接
操作過程——對應(yīng)于圖3， 4，因抽樣方式不同構(gòu)建的組合元件的具體操作 說明
圖3中，軸45A緊緊立在壓力容器主體62A的底部。將內(nèi)置旋轉(zhuǎn)體33A 旋緊固定在軸45A的末端。將預(yù)定體積的樣品倒入壓力容器主體62A,插 入活塞27A。加些高壓流體到活塞27A的頂部。旋緊壓力容器蓋76 A直至 o-形密封圈26A頂?shù)轿恢谩？山?jīng)高壓進(jìn)樣口 74A補(bǔ)加高壓流體。加熱器52 A加熱壓力容器主體62A,同時熱電偶39 A將溫差信號反饋送至溫控器。 圖4中，壓力容器組合體80A被安裝到壓力容器支架90A上，再傾斜到所 要求的角度后固定。關(guān)閉減壓閥100A和取樣閥104A 。此后，液壓泵 96A向壓力容器組合體80A輸送壓力油。到達(dá)所要求的壓力后，關(guān)閉液壓 泵96A。電機(jī)49A驅(qū)動內(nèi)置旋轉(zhuǎn)體33A以所要求的速度旋轉(zhuǎn)，加熱器52A 加熱壓力容器組合體80A以達(dá)到所要求的溫度。假如壓力容器組合體80A 內(nèi)部壓力高于所要求的壓力，短暫開啟減壓閥100A排放少量的壓力油， 以使壓力容器組合體80A內(nèi)部壓力回落到所要求的壓力。
圖4中，經(jīng)歷一定的時段后，打開取樣閥104A。高壓取樣容器106A 接受高溫高壓樣品，將之冷卻后排放到大氣環(huán)境中。根據(jù)需要，決定是否 設(shè)置高壓取樣容器106A，如果樣品蒸發(fā)不成問題，樣品可直接向大氣環(huán)境 中排放。采取的樣品進(jìn)一步進(jìn)行成份分析和密度檢測。最后，根據(jù)這些數(shù) 據(jù)的推算，得出所測試的樣品的重物沉降特性信息。在從壓力容器組合體 80A中抽取樣品的同時，液壓泵96A又將壓力流體補(bǔ)加到壓力容器組合體 80 A中，以維持其中壓力不變。
圖3中，在升溫和升壓過程中，通過測算電機(jī)49A的能量消耗，可得 出被測樣品的粘度。因?yàn)槠鞅?5 A靜置而內(nèi)置旋轉(zhuǎn)體33 A轉(zhuǎn)動，所以存 在被測樣品的粘度而引起的剪切力，施加在內(nèi)置旋轉(zhuǎn)體33A的外表面上。 當(dāng)內(nèi)置旋轉(zhuǎn)體33A恒速轉(zhuǎn)動時，被測樣品的粘度越大，在內(nèi)置旋轉(zhuǎn)體33A 的外表面的剪切力越大，因此電機(jī)49A為克服剪切力所需能量的消耗就越
大。 ..
圖5說明——只有一個樣品進(jìn)出口的組合元件的另一種構(gòu)建形式
圖5中，壓力容器組合體80B由壓力容器支架90B支承，可以在相 對于水平面O - 90o之間任何一個傾斜角度固定。除了沒有圖1中所設(shè)定的進(jìn)樣口 74之外，壓力容器組合體80B和圖1中壓力容器組合體SO有著 相似的內(nèi)部構(gòu)造。樣品池98B連著一個三通閥104B 。在樣品池98B中的 壓力油室94B和樣品室102B，被活塞92B分隔?；钊?2B有效地阻隔 壓力流體與樣品的混合。減壓閾100B和液壓泵96B都在壓力油室94B的 那一邊與樣品池98B相連接。三通閥104B與壓力容器組合體80B上的取 樣品口 12 B連接。高壓取樣容器106B根據(jù)需要與三通閥104B相連接。
操作過程——對應(yīng)于圖5只有一個樣品進(jìn)出口的組合元件的具體操作 說明
圖5中，壓力容器組合體80B安裝在壓力容器支架90B上，并傾斜到 所要求的角度。關(guān)閉減壓閥100B 。在連接取樣口 12B和樣品池98B的管 線上設(shè)置三通閥104B。此后，液壓泵96B開始輸送壓力油到樣品池98B 中的壓力油室94B中?；钊?2B被壓力油擠壓，推送樣品室102B中樣品 液，經(jīng)取樣口 12B到達(dá)到壓力容器組合體80B中。達(dá)到所要求的壓力后， 關(guān)閉液壓泵96B 。假如壓力容器組合體80B內(nèi)部壓力高于所要求的壓力， 短暫開啟減壓閥100 B排放少量的壓力油，以使壓力容器組合體80 B內(nèi)部 壓力回落到所要求的壓力。
經(jīng)歷一個所要求的檢測周期后，將三通閥104B調(diào)向連通取樣口 12B 和高壓取樣容器106B的方位上。高壓取樣容器106B接受高溫高壓樣品， 將之冷卻后排放到大氣環(huán)境中。根據(jù)需要，決定是否設(shè)置高壓取樣容器106 B，如果樣品蒸發(fā)不成問題，樣品可直接向大氣環(huán)境中排放。采取的樣品進(jìn) 一步進(jìn)行成份分析和密度檢測。最后，根據(jù)這些數(shù)據(jù)的推算，得出所測試 的樣品的重物沉降特性信息。 衍生設(shè)計
旋轉(zhuǎn)體33和內(nèi)置旋轉(zhuǎn)體33A不一定是圓筒形。它們可以是葉片平板形， 框式或者其它幾何形狀。而且，如果不需對流體進(jìn)行剪切，旋轉(zhuǎn)體33和內(nèi)
置旋轉(zhuǎn)體33A可以省去。
圖1中，類似取樣口 12，可設(shè)置多個樣品口，并且每個都連有類似取
樣管22的取樣管，各根管的末端處于壓力容器組合體80內(nèi)部不同的位置。
這種設(shè)置可以同時抽取壓力容器組合體80內(nèi)部不同高度位置的樣品。由此，
可以得到壓力容器組合體80內(nèi)部的物料密度分布。
圖1中器壁35和圖3中的器壁35A可以是錐形而不是圓筒形。 由壓力容器組合體80底部抽出的樣品除了可以檢測密度，還可用以分析物料的其它性質(zhì)。
圖1中，驅(qū)動磁體38可被以振蕩轉(zhuǎn)動形式驅(qū)動而不只是定向旋轉(zhuǎn)，并
同時監(jiān)控驅(qū)動裝置的能耗。類似的，在圖3中，內(nèi)置旋轉(zhuǎn)體33A也可被 以振蕩形式而不是定向旋轉(zhuǎn)形式驅(qū)動，當(dāng)電機(jī)49A的能耗被監(jiān)控時，由此 可以進(jìn)行樣品的粘彈性測試。
圖1中，取樣管22的末端不一定要位于壓力容器組合體80的底部。 取樣管22的末端可以位于任意高度，在那個指定的位置上，經(jīng)過一些時 間研究密度的變化。同理圖3中，取樣口 12A的穿通點(diǎn)也不一定要位于壓 力容器組合體80 A的底部。
圖2中，樣品池98不一定要用活塞形式?？梢圆捎脷饽爷B集器形式或 者任何相當(dāng)方式。
圖2中， 一旦樣品抽取后，高壓樣品容器106隨即關(guān)閉，可以測出高 壓樣品容器106的總重，并用以計算測試樣品的密度而無須排放它。
圖1中，驅(qū)動磁體38不一定要位于壓力容器組合體80的貼近外徑位 置。它可以位于壓力容器組合體80的下方，只有它能與耦合磁體34產(chǎn)生 磁耦合作用即可。
圖2中，除了密度之外，可以采用其它種類的設(shè)備來分析從壓力容器 組合體80抽到高壓取樣容器106中的樣品，進(jìn)而得到鉆井流體的沉降特性。
圖3中，如果壓力流體與被測樣品不會混合，或者圖4中液壓泵96A 可以直接輸送樣品液的話，活塞27A可以省去。
據(jù)上述內(nèi)容，讀者可看出本發(fā)明能用以構(gòu)建一個可轉(zhuǎn)動高壓容器，從 它抽取高溫高壓樣品液，用以監(jiān)控其密度變化。這種結(jié)構(gòu)還可再適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn) 速下，產(chǎn)生剪切力用以檢測樣品的粘度。它能滿足鉆探工業(yè)的一個緊急需 求。
目的和優(yōu)點(diǎn)
綜上所述，本發(fā)明的沉降檢測儀明顯具備以下優(yōu)點(diǎn)
(a) 從高壓測試容器中抽取高溫高壓的鉆井流體進(jìn)行密度檢測和其它分 析而不必排放降低高壓測試儀體內(nèi)的壓力。
(b) 由于結(jié)構(gòu)簡單，部件少，用本發(fā)明方法檢測，易于,作和維護(hù)。
(c) 本發(fā)明的額定壓力只是由壓力容器、管道和閥門的額定壓力所限制， 可以達(dá)到60，000 psi。過去所報道的有關(guān)壓力流體沉降的信息都只在稍大 于5,000 psi的壓力下測試的。(d)本發(fā)明的方法可以動態(tài)和靜態(tài)方式，在各種傾斜角度條件下，進(jìn)行高 溫高壓鉆井流體的測試。
對應(yīng)文中附圖來理解文字的說明，可以更清楚地領(lǐng)會本發(fā)明的目的和 優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一臺沉降測試儀包括(a)一個壓力容器，(b)在以上所說的壓力容器中，有一個旋轉(zhuǎn)體，此旋轉(zhuǎn)體被驅(qū)動轉(zhuǎn)動，且此旋轉(zhuǎn)體直接與被測樣品液接觸，(c)采取某種手段驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，(d)在以上所說的壓力容器上，至少有一個開口能利用壓差抽取被測樣品液，(e)采取某種手段對于從以上所說的壓力容器中抽出的樣品液，作至少一項與沉降特性相關(guān)的測量。
2. 沉降測試儀要求權(quán)利l中，所說的采取某種手段作至少一項與沉降特性 相關(guān)的測量，是采用密度測量裝置。
3. 沉降測試儀要求權(quán)利l中，所說的采取某種方法驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，是采 用磁耦合驅(qū)動方法。
4. 沉降測試儀要求權(quán)利l中，所說的采取某種手段驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，是一 臺電機(jī)。
5. 沉降測試儀要求權(quán)利l中，所說的旋轉(zhuǎn)體是圓筒形的。
6. 沉降測試儀要求權(quán)利l中，所說的旋轉(zhuǎn)體是個攪拌漿。
7. 沉降測試儀要求權(quán)利1還包括對驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動的裝置的能量消耗的
8. 要求權(quán)利l中的沉降測試儀中還包括一根管道，其一端連著所說的壓力 容器的所謂的開口，另一端處于所說的壓力容器的內(nèi)指定的某一位置。
9. 要求權(quán)利8中所說的指定的某一位置是所說的壓力容器的底部。
10. 要求權(quán)利l中的所說的沉降測試儀中還包括一個旋轉(zhuǎn)支架，其能支 承所說的壓力容器以任何角度傾斜。
11. 一臺沉降測試儀中包括a) —個裝載被測樣品液的壓力容器，b) —個旋轉(zhuǎn)支架，其能支承所說的壓力容器以任何角度傾斜，C)所說的壓力容器上設(shè)有一個取樣口，可在有壓差條件下抽取被測樣品液，d) 所說的壓力容器上設(shè)有一個加壓口，以便補(bǔ)加流體到所說的壓力容器中， 維持所說的壓力容器內(nèi)部壓力恒定，e) 采取某種方法對從所說的壓力容器中抽出的樣品液作至少一項與沉降特性相關(guān)的測量，
12. 要求權(quán)利11中的所說的沉降測試儀，對樣品液作至少一項與沉降特性相關(guān)的測量所采取某種方法，是密度測量裝置。
13. 要求權(quán)利ll中的所說的沉降測試儀，還包括一根管道，其一端連著 所說的壓力容器的取樣口，另一端處于所說的壓力容器的內(nèi)指定的某一 位置。
14. 要求權(quán)利13中的所說的指定的某一位置是所說的壓力容器的底部。
15. 要求權(quán)利ll中的所說的沉降測試儀，包括采取某種手段將所說的樣 品液和加壓流體隔離，這種加壓流體是用于對所說的壓力容器加大壓力。
16. 對于要求權(quán)利15中的所說的沉降測試儀，采取的將所說的樣品液和 加壓流體隔離的某種手段是活塞。
17. —臺沉降測試儀中包括(a) —個壓力容器，(b) —個旋轉(zhuǎn)支架，其能支承所說的壓力容器以任何角度傾斜；(c) 在所說的壓力容器中，有一個被驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)體，其直接與被測樣品 液接觸，(d) 采取某種手段驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，(e) 所說的壓力容器至少有一個開口，由于壓差，樣品液能從壓力容器 中抽出，(f) 有一個樣品池，以便向所說的壓力容器中不斷補(bǔ)加樣品液，(g) 采取手段對從所說的壓力容器中抽出的樣品液作至少一項與沉降特
18. 要求權(quán)利17中的所說的，采取手段對從所說的壓力容器中抽出的樣 品液作至少一項與沉降特性相關(guān)的測量，是作密度測量。
19. 要求權(quán)利17中的所說的沉降測試儀中，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)動的手段，是 采用透過以上所說的壓力容器器壁的磁力耦合驅(qū)動方法。
20. 要求權(quán)利17中的所說的沉降測試儀，包括一根管道，其一端連著所說 的壓力容器的所謂的開口，另一端處于所說的壓力容器的內(nèi)指定的某 一位置。
全文摘要
一種高溫高壓沉降測試儀用于分析鉆探泥漿，或含固形物的流體；其包括一個圓筒形的能耐受高溫高壓的壓力容器組合體(80)，一個在該壓力容器組合體(80)內(nèi)被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的同軸圓筒形的旋轉(zhuǎn)體(33)，一個取樣口(12)供抽取樣品作進(jìn)一步分析之用，還有一個進(jìn)樣口(74)供補(bǔ)加樣品液之用。所說的壓力容器組合體(80)由一個壓力容器支架(90)支承，可以傾斜并固定在任何角度。
文檔編號G01N15/04GK101614648SQ200810128439
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月29日
發(fā)明者畢宏峰 申請人:畢宏峰