CN103877883B - 一种搅拌机的消泡处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种搅拌机的消泡处理方法，搅拌机上设置有用于控制搅拌机工作状态的可编程控制器；其特征在于：消泡处理方法包括如下步骤：步骤一：搅拌机按照API规范进行配浆；步骤二：可编程控制器接收控制指令；控制指令包括搅拌机的转速控制指令、搅拌机的启停时间设置控制指令；其中：搅拌机的转速范围为1000rpm，搅拌机的启停时间设置控制指令由搅拌时间、暂停时间、以及持续时间组成；搅拌时间的范围为3s～5s，暂停时间的范围为2s～4s，持续时间的范围为30s～60s；步骤三：可编程控制器根据上述控制指令，控制搅拌机进行工作。通过采用上述技术方案，本发明确保按照API规范执行油井水泥配浆的同时，消除了影响后续油井水泥浆性能检测实验准确性和重现性的关键因素。
Description
技术领域
本发明涉及固井水泥浆试样制备技术领域，特别是涉及一种固井水泥浆试样制备用的搅拌机的消泡处理方法。
背景技术
在石油固井工程材料领域的研究中，搅拌机的使用是进行石油固井工程材料性能检测实验不可或缺的基础操作，美国石油学会(API)规范对“水泥和水的搅拌”做出了具体要求：向浆杯中加入规定质量的拌和水，然后把浆杯放在搅拌器底座上，打开马达开关并保持在4000±200rpm，在不超过15s时间内匀速加入水泥样品，加入所有水泥样品后，盖上浆杯盖，转速调节至12000±500rpm(200rps±8.3rps),搅拌35±1s。然而，由于固井水泥浆黏度很大，高速搅拌过程中引气量较大，造成水泥浆内部气泡过多。对于稠化实验，水泥浆中如果含有较多的气泡，在加压时水泥浆就会收缩过多，从而造成浆杯中橡胶隔膜下降，隔膜触碰到搅拌叶，会造成稠度指示剧烈波动，无法读出正确的稠度值和正确记录稠度曲线，导致实验结果出现偏差；对于强度试验，气泡过多时，经养护成型的水泥石试块密实性差，导致试块抗压强度低，使实验数据缺乏准确性。可见，固井水泥浆制备中过多气泡的产生将影响后续实验的重现性和准确性，而简单的静置很难达到减少气泡的效果，因此，在搅拌操作完成以后，操作人员通常要进行手动缓速搅拌或添加适量消泡剂以减少浆中气泡，但手动消泡浪费人力的同时由于操作人员工作经验的不同，也会影响检测实验的重现性；而消泡剂的添加不但增加实验成本，且可能由于兼容性等问题影响油井水泥性能检测的准确性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种消泡效果好的搅拌机的消泡处理方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种搅拌机的消泡处理方法，所述搅拌机上设置有用于控制搅拌机工作状态的可编程控制器；其特征在于：所述消泡处理方法包括如下步骤：
步骤一：所述搅拌机按照API规范进行配浆；
步骤二：可编程控制器接收控制指令；所述控制指令包括搅拌机的转速控制指令、搅拌机的启停时间设置控制指令；其中：搅拌机的转速范围为1000rpm，所述搅拌机的启停时间设置控制指令由搅拌时间、暂停时间、以及持续时间组成；所述搅拌时间的范围为3s～5s，所述暂停时间的范围为2s～4s，所述持续时间的范围为30s～60s；
步骤三：所述可编程控制器根据上述控制指令，控制搅拌机进行工作。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明是严格按照美国石油学会(API)规范执行的基础上，进行的创造与改进；由于采用了上述技术方案，与传统人工搅拌消泡技术相比较，本发明确保了后续油井水泥浆性能检测实验的准确性和重现性。
同时，由于本发明的上述处理过程均由可编程控制器进行控制，因此与传统人工搅拌相比较，具有更高的控制精度，同时也提高的搅拌的效率，节省了人力。
附图说明
图1是本发明中搅拌机的消泡处理方法的流程图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，一种搅拌机的消泡处理方法，所述搅拌机上设置有用于控制搅拌机工作状态的可编程控制器；所述消泡处理方法包括如下步骤：
步骤一：所述搅拌机按照美国石油学会(API)规范进行配浆；
步骤二：可编程控制器接收控制指令；所述控制指令包括搅拌机的转速控制指令、搅拌机的启停时间设置控制指令；其中：搅拌机的转速范围为1000rpm，所述搅拌机的启停时间设置控制指令由搅拌时间、暂停时间、以及持续时间组成；所述搅拌时间的范围为3s～5s，所述暂停时间的范围为2s～4s，所述持续时间的范围为30s～60s；
步骤三：所述可编程控制器根据上述控制指令，控制搅拌机进行工作。
在上述具体实施例的基础下，下面列举实现具体实验数据进行验证本发明的优点：
一、搅拌机消泡功能对油井水泥浆密度的改善功效
实验1：按照中华人民共和国国家标准GB/T 19139-2003“油井水泥试验方法”第五章要求的方法步骤制备水泥净浆试样，使用不具备上述消泡处理方法的常用搅拌机混合，使用常压泥浆密度计测定水泥净浆密度。
测得密度值：1.88g/ml
实验2：按照中华人民共和国国家标准GB/T 19139-2003“油井水泥试验方法”第五章要求的方法制备水泥净浆试样，使用具备上述消泡处理方法的新型搅拌机混合，消泡功能设定为1000rmp搅拌3s，间停2s，持续50s，使用常压泥浆密度计测定水泥净浆密度。
测得密度值：1.91g/ml
因此，通过上述两组数据的对比：通过采用上述消泡处理方法后增加了水泥浆的密度，为后续检测实验奠定可靠基础。
二、搅拌机消泡功能对油井水泥石抗压强度的改善功效
实验1：按照中华人民共和国国家标准GB/T 19139-2003“油井水泥试验方法”第七章要求的方法步骤进行水泥石抗压强度试验，使用不具备消泡功能的常用搅拌机混合，常压养护，养护温度为52℃，持续6h。
测得水泥石强度：7.6MPa
实验2：按照中华人民共和国国家标准GB/T 19139-2003“油井水泥试验方法”第七章要求的方法步骤进行水泥石抗压强度试验，使用具备消泡功能的新型搅拌机混合，消泡功能设定为1000rmp搅拌3s，间停2s，持续50s，常压养护，养护温度为52℃，持续6h。
测得水泥石强度：9.7MPa
实验3：按照中华人民共和国国家标准GB/T 19139-2003“油井水泥试验方法”第七章要求的方法步骤进行水泥石抗压强度试验，使用不具备消泡功能的常用搅拌机混合，常压养护，养护温度为85℃，持续24h。
测得水泥石强度：22.7MPa
实验4：按照中华人民共和国国家标准GB/T 19139-2003“油井水泥试验方法”第七章要求的方法步骤进行水泥石抗压强度试验，使用具备消泡功能的新型搅拌机混合，消泡功能设定为1000rmp搅拌3s，间停2s，持续50s，常压养护，养护温度为85℃，持续24h。
测得水泥石强度：27.6MPa
结果：消泡功能的使用提高了抗压强度实验的准确性。
结论：通过采用消泡功能和未采用消泡功能对水泥试样的密度及抗压强度的对比试验，说明本发明涉及的消泡功能可以有效提高油井水泥检测实验的准确性
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (1)
1.一种搅拌机的消泡处理方法，所述搅拌机上设置有用于控制搅拌机工作状态的可编程控制器；其特征在于：所述消泡处理方法包括如下步骤：
步骤一：所述搅拌机按照API规范进行配浆；
步骤二：可编程控制器接收控制指令；所述控制指令包括搅拌机的转速控制指令、搅拌机的启停时间设置控制指令；其中：搅拌机的转速范围为1000rpm，所述搅拌机的启停时间设置控制指令由搅拌时间、暂停时间、以及持续时间组成；所述搅拌时间的范围为3s～5s，所述暂停时间的范围为2s～4s，所述持续时间的范围为30s～60s；
步骤三：所述可编程控制器根据上述控制指令，控制搅拌机进行工作。
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