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原文传递一种双组分速凝浆液流变参数测试装置及测试方法

专利名称：	一种双组分速凝浆液流变参数测试装置及测试方法
摘要：	本发明公开了一种双组分速凝浆液流变参数测试装置及测试方法，包括输浆模块和测量模块，所述输浆模块包括第一恒速率注浆泵、第二恒速率注浆泵，第一恒速率注浆泵、第二恒速率注浆泵均与双液混合器连通；所述测量模块包括与双液混合器连通的测管，测管端部设置废浆池以将浆液排至废浆池，所述测管的入浆端设置第一压力传感器，测管的出浆端设置第二压力传感器，以监测二者压差值进而得出浆液粘度和浆液屈服应力。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国石油大学(华东)
发明人：	张连震;韩子川;张青;赵耀;王洪超;翁贤杰;张庆松;冯慧君;俞然刚;杨文东;楚云添;王洪波
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
申请号：	CN202010115923.7
公开号：	CN111175189A
代理机构：	济南圣达知识产权代理有限公司
代理人：	陈晓敏
分类号：	G01N11/08;G;G01;G01N;G01N11;G01N11/08
申请人地址：	266580 山东省青岛市黄岛区长江西路66号
主权项：	1.一种双组分速凝浆液流变参数测试装置，其特征在于，包括输浆模块和测量模块，所述输浆模块包括第一恒速率注浆泵、第二恒速率注浆泵，第一恒速率注浆泵、第二恒速率注浆泵均与双液混合器连通；所述测量模块包括与双液混合器连通的测管，测管端部设置废浆池以将浆液排至废浆池，所述测管的入浆端设置第一压力传感器，测管的出浆端设置第二压力传感器，以监测二者压差值进而得出浆液粘度和浆液屈服应力。 2.如权利要求1所述的双组分速凝浆液流变参数测试装置，其特征在于，所述测管入浆端还设置流量传感器，流量传感器、第一压力传感器、第二压力传感器均与控制器连接；所述双液混合器和测管之间通过双液输浆管连通。 3.如权利要求1所述的双组分速凝浆液流变参数测试装置，其特征在于，所述第一恒速率注浆泵、第二恒速率注浆泵均包括储浆筒，储浆筒内盛放浆液，储浆筒底部设置出浆口用以与双液混合器连通，储浆筒内配合设置压浆活塞，由恒速率加载机控制压浆活塞以恒定速率下移以将浆液恒定速率输出。 4.如权利要求1所述的双组分速凝浆液流变参数测试装置，其特征在于，所述第一恒速率注浆泵和双液混合器之间通过第一输浆管连通，第一输浆管设置第一三通，第一三通通过第一水管与第一水泵连通；所述第一输浆管和第一水管均设置阀门。 5.如权利要求1所述的双组分速凝浆液流变参数测试装置，其特征在于，所述第二恒速率注浆泵和双液混合器之间通过第二输浆管连通，第二输浆管设置第二三通，第二三通通过第二水管与第二水泵连通；所述第二输浆管和第二水管均设置阀门。 6.如权利要求1所述的双组分速凝浆液流变参数测试装置，其特征在于，所述双液输浆管的长度可调以调节浆液进入测管时的浆液凝胶时间；所述测管水平设置，采用钢管制成。 7.一种采用如权利要求1-6任一项所述的双组分速凝浆液流变参数测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：设定第一组试验的浆液凝胶时间t与浆液流量q，进行试验测试；记录第一压力传感器与第二压力传感器的压力差△p，并对比流量监测数据与浆液流量q是否一致，记录本组试验数据(q，△p)；保持浆液凝胶时间t不变，根据浆液流量梯度依次增加浆液流量q，重复以上步骤，获得该浆液凝胶时间t所对应的(m+1)组试验数据(q1，△p1)、(q2，△p2)、…、(qm+1，△pm+1)；根据浆液凝胶时间梯度依次增加浆液凝胶时间t，重复以上步骤，最终分别获得t1、t2、…、tn+1等n+1个时刻的(m+1)*(n+1)组试验数据；求得不同时刻的浆液粘度和浆液屈服应力；根据不同时刻的浆液粘度数据与浆液屈服应力数据获得浆液屈服应力时间函数τ0(t)及浆液粘度时间函数μ(t)。 8.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，试验测试前进行以下步骤：先确定待测试浆液的组分类别及组分配比，确定要测试的浆液凝胶时间范围及浆液凝胶时间梯度，确定浆液流量范围及浆液流量梯度；组装输浆模块和测量模块，将浆液的第一组分装入第一恒速率注浆泵，第二组分装入第二恒速率注浆泵；根据t、q及双液输浆管内径尺寸确定双液输浆管长度，并将对应长度的双液输浆管连接输浆模块与测量模块；根据待测试浆液的组分配比及浆液流量确定第一恒速率注浆泵与第二恒速率注浆泵向双液混合器供浆的速率。 9.如权利要求8所述的测试方法，其特征在于，每进行一次试验，记录试验数据后，关闭两恒速率注浆泵，冲洗各输浆管路和测管，将双液输浆管拆除；双液输浆管长度通过下列公式确定：式中，l输浆为双液输浆管长度，q为浆液流量，t为浆液凝胶时间，r输浆为双液输浆管内部截面半径。 10.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，不同时刻浆液粘度和浆液屈服应力的求出过程如下：对时刻t1的(m+1)组试验数据(q1，△p1)、(q2，△p2)、…、(qm+1，△pm+1)通过以下公式进行处理，获得新的系列数据(x1，y1)、(x2，y2)、…、(xm+1，ym+1)；式中，R为测管内部截面半径，△p为第一压力传感器与第二压力传感器的压力差，L为第一压力传感器与第二压力传感器之间的距离，q为浆液流量；将t1时刻的系列数据(x1，y1)、(x2，y2)、…、(xm+1，ym+1)绘制在以y为纵坐标，x为横坐标的直角坐标系中，使用最小二乘法用直线拟合数据点，直线的斜率即为t1时刻的浆液粘度μ1，直线的截距即为t1时刻的浆液屈服应力τ01；重复以上步骤，获得t1、t2、…、tn+1等n+1个时刻的浆液粘度μ1、μ2、…、μn+1与浆液屈服应力τ01、τ02、…、τ0n+1。
所属类别：	发明专利