CN105424742A - 一种油井水泥试块膨胀率测定装置 - Google Patents

一种油井水泥试块膨胀率测定装置 Download PDF

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CN105424742A CN201610008287.1A CN201610008287A CN105424742A CN 105424742 A CN105424742 A CN 105424742A CN 201610008287 A CN201610008287 A CN 201610008287A CN 105424742 A CN105424742 A CN 105424742A
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Abstract

本发明公开了一种油井水泥试块膨胀率测定装置，属于水泥制备技术领域，包括底座、立柱和夹持臂，立柱的下端与底座连接，立柱的上端与夹持臂连接，其特征在于：还包括恒温箱和温控器，恒温箱固定在底座上，恒温箱的内壁连接有加热管，恒温箱的外壁连接有保温层，恒温箱的内壁上连接有热电偶，温控器分别与热电偶和加热管电连接，夹持臂上连接有百分表，恒温箱的内底壁上固定有下凹座，顶壁上固定有上凹座，所述上凹座贯穿恒温箱的顶壁与百分表连接，所述下凹座与上凹座之间嵌有标准杆。本发明能在不同环境温度下测试油井水泥试块膨胀率，为现场施工的油井水泥提供客观的数据参考，具有测量精度和准确度高的特点。

Description

一种油井水泥试块膨胀率测定装置
技术领域
本发明涉及到水泥制备技术领域，尤其涉及一种油井水泥试块膨胀率测定装置。
背景技术
在油气井的固井过程中，气窜是经常遇到的技术问题。目前的研究表明，有几种因素导致气窜产生，在水泥浆在凝固过程中，由于液柱压力下降、水泥石收缩、水泥浆失水等原因，在水泥环与地层之间形成环形缝隙，油气在地层压力下，沿缝隙向上窜到其他地层或井口处。特别是在高压井中、天然气井中，气窜问题更为突出、不仅严重影响油气资源的产量、污染其他地层，甚至可能造成严重的生产安全事故。为避免环形裂纹的产生，强化水泥环与地层的胶结，通常会使用拥有膨胀特性的水泥，或者在水泥中掺入膨胀剂。由于水泥石在硬化后仍能持续产生一定的体积膨胀，因此能够压缩或消除环形缝隙，从而避免气窜问题的产生。
市场上有多种膨胀水泥以及水泥膨胀剂，但目前没有统一的标准评价油井水泥石的膨胀率。文献中有对油井水泥的终凝后的膨胀率的测量，大多采用1cm×1cm×6cm试模，两端装有不锈钢钉头，将水泥浆置于目标温度水浴恒温养护至终凝后2小时脱模。冷却至25℃后用螺旋测微仪量取初始长度，在指定条件下养护至规定龄期，在25摄氏度下测定其膨胀量，这种膨胀量的测定存在如下弊端：1、养护温度与测试温度不一致，测量的膨胀率与现场水泥石的使用有差别；2、测试温度的稳定性无法保证，由高养护温度冷却到低测试温度，由此温度变化导致水泥石内部结构的变化，特别是对于温度敏感度高的膨胀水泥会显著影响；3、试模为非标准件，加工精度较高，尺寸较小，试块成型难度较大。而在建材行业中，标准JC/T313-2009《膨胀水泥膨胀率试验方法》和JC/T603-2004《水泥胶砂干缩试验方法》提出了明矾膨胀水泥、硅酸盐膨胀水泥、石膏矾土膨胀水泥、快凝普通水泥等膨胀水泥的膨胀率和道路硅酸盐水泥的胶砂干缩的测定方法及设备，但这些标准中，要求水泥石在20℃度条件下成型和养护，测定水泥石膨胀率时环境温度为20℃，设备也是在室内常温下测量长度的比长仪，这与油井水泥使用环境温度相差太大，水泥的膨胀组分在不同温度的特性差异较大，因此根据JC/T313-2009及JC/T603-2004判断油井水泥的线膨胀率不够客观，误差较大。
公开号为CN203551488U，公开日为2014年04月16日的中国专利文献公开了一种路面用水泥混凝土膨胀系数测试装置，其特征是，包括：能放置测试支架和水泥混凝土试件的水槽；埋置于水泥混凝土试件中，且能测试水泥混凝土试件表面以内温度和水槽中水温的温度检测器；固定于测试支架上端且与所要测试水泥混凝土试件上端面相连的线性差动位移传感器；分别与温度传感器和线性差动位移传感器相连的数据采集仪。
该专利文献公开的路面用水泥混凝土膨胀系数测试装置，由于结构设计不合理，第一，只能检测养护温度为10-50℃水泥石膨胀率，即路面用水泥混凝土的膨胀率，不能检测更高环境温度下的水泥石膨胀率；第二，需要埋置水泥混凝土试件中的温度检测器，难以回收再次利用，材料成本较高；第三，混凝土试块固定在水槽内不能移动，在测试龄期内，无法重复使用位移传感器。而油井水泥使用环境温度相差太大，水泥的膨胀组分在不同温度的特性差异较大，用该装置测试油井水泥膨胀率，得到的数据存在较大的误差，不能为现场施工的油井水泥提供客观的数据参考，致使油井水泥环与地层之间易形成环形缝隙，从而产生气窜现象，造成生产安全事故，在经济性能上面也存在不可取之处。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种油井水泥试块膨胀率测定装置，本发明采用恒温水浴保证养护条件和测试条件一致，能够在不同环境温度下测试油井水泥试块膨胀率，减小测试数据误差，为现场施工的油井水泥提供客观的数据参考，消除油井水泥环与地层之间的环形缝隙，有效避免气窜现象产生，保障生产安全。
本发明通过下述技术方案实现：
一种油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座、立柱和夹持臂，立柱的下端与底座连接，立柱的上端与夹持臂连接，其特征在于：还包括恒温箱和温控器，所述恒温箱固定在底座上，恒温箱的内壁连接有加热管，恒温箱的外壁连接有保温层，所述恒温箱的内壁上连接有热电偶，所述温控器分别与热电偶和加热管电连接，所述夹持臂上连接有百分表，所述恒温箱的内底壁上固定有下凹座，顶壁上固定有上凹座，所述上凹座贯穿恒温箱的顶壁与百分表连接，所述下凹座与上凹座之间嵌有标准杆。
所述下凹座上连接有两个弹性挡片，两个弹性挡片对称布置。
所述加热管均匀分布在恒温箱内部的四侧壁上。
所述恒温箱的顶壁由第一滑盖和第二滑盖构成，第一滑盖和第二滑盖均滑动连接在恒温箱的侧壁上。
所述标准杆的中部为圆柱状，两端均为球形状。
所述立柱上开有纵向滑槽，夹持臂与立柱滑动连接。
所述恒温箱的内部连接有纵向隔板，纵向隔板将恒温箱分隔成第一养护水室和第二养护水室。
所述纵向隔板上贯穿连接有溢流管，第一养护水室和第二养护水室通过溢流管连通。
所述恒温箱的底部连接有排水管，恒温箱的顶部连接有进水管。
所述底座上连接有四个全向轮，四个全向轮分别分布在底座的四个角上。
使用时，在测试油井水泥试块长度前，首先在恒温箱内盛装养护水，通过加热管对养护水进行加热，热电偶将温度信号传递给温控器，温控器调节恒温箱内的温度，使恒温箱的温度达到目标温度，并稳定；然后将百分表归零，取成型完好的油井水泥试块准确放置在下凹座和上凹座内，并转动油井水泥试块，确定油井水泥试块与上凹座和下凹座正确接触，并准确读数即可。通过温控器可以将恒温箱内的温度在20-100℃范围内任意调节，提高了油井水泥试块膨胀率的测量精度和准确性。
本发明的有益效果主要表现在以下方面：
一、本发明，恒温箱固定在底座上，恒温箱的内壁连接有加热管，通过加热管能够使恒温箱内部快速升温，达到测试所需目标温度；恒温箱的外壁连接有保温层，能够使恒温箱内的温度保持稳定；恒温箱的内壁上连接有热电偶，温控器分别与热电偶和加热管电连接，通过热电偶能够将恒温箱内的温度信号传递至温控器，通过温控器来调节加热管加热，进而调节恒温箱内的温度；夹持臂上连接有百分表，恒温箱的内底壁上固定有下凹座，顶壁上固定有上凹座，上凹座贯穿恒温箱的顶壁与百分表连接，下凹座与上凹座之间嵌有标准杆，当进行油井水泥试块膨胀率的测量时，取成型完好的油井水泥试块准确放置在下凹座和上凹座内，并转动油井水泥试块，确定油井水泥试块与上凹座和下凹座正确接触，并准确读数即可；作为一个完整的技术方案，通过恒温箱和温控器配合实现的恒温水浴，能够保证养护条件和测试条件一致，通过温控器可以将恒温箱内的温度在20-100℃范围内任意调节，从而在不同环境温度下测试油井水泥试块膨胀率，减小了测试数据误差，提高了油井水泥试块膨胀率的测量精度和准确性，为现场施工的油井水泥提供客观的数据参考，消除油井水泥环与地层之间的环形缝隙，有效避免气窜现象产生，保障生产安全。
二、本发明，下凹座上连接有两个弹性挡片，两个弹性挡片对称布置，不仅能够保证标准杆轻松放置在下凹座上，而且能够对标准杆以及水泥试块形成一个夹持作用，防止在测试油井水泥试块时发生移动，使油井水泥试块与上凹座和下凹座正确良好的接触，进而提高测量精度和准确性。
三、本发明，加热管均匀分布在恒温箱内部的四侧壁上，不仅能够使恒温箱内部快速升温，达到油井水泥试块测试的目标温度，而且能够保证恒温箱内部的温度均匀性，利于提高测试的准确度。
四、本发明，恒温箱的顶壁由第一滑盖和第二滑盖构成，第一滑盖和第二滑盖均滑动连接在恒温箱的侧壁上，当在环境温度较低情况下测试油井水泥试块膨胀率时，恒温箱内若产生蒸汽，通过滑动打开第一滑盖和第二滑盖就能迅速使蒸汽消散，有效避免蒸汽影响到读数准确性。
五、本发明，标准杆的中部为圆柱状，两端均为球形状，由于标准杆的两端均为球形状，便于转动调节标准杆的位置，调整百分表的零点，从而提高测量精度。
六、本发明，立柱上开有纵向滑槽，夹持臂与立柱滑动连接，能够根据不同规格的油井水泥试块来调整夹持臂的纵向高度，以保证测量数据的准确度，具有较强的灵活性。
七、本发明，恒温箱的内部连接有纵向隔板，纵向隔板将恒温箱分隔成第一养护水室和第二养护水室，第一养护水室和第二养护水室相互独立，由于纵向隔板的存在，恒温箱整个内部空间的温度不会骤然上升，热电偶将靠近热电偶一侧的温度信号传递至温控器，便于温控器更加精细的调节恒温箱的内部温度，以实现油井水泥试块测试所需的不同目标环境温度。
八、本发明，纵向隔板上贯穿连接有溢流管，第一养护水室和第二养护水室通过溢流管连通，通过溢流管能够使第一养护水室和第二养护水室内的养护水实现自由交换，便于实现油井水泥试块测试所需的养护水条件，从而使测试数据更准确。
九、本发明，恒温箱的底部连接有排水管，恒温箱的顶部连接有进水管，通过排水管排出恒温箱内的原养护水，通过进水管注入新的养护水，从而能够及时的调整恒温箱内的水质，便于达到油井水泥试块测试所需的环境条件。
十、本发明，底座上连接有四个全向轮，四个全向轮分别分布在底座的四个角上，全向轮能实现水平方向上的360度自由旋转，带动底座实现自由旋转，使整个测定装置移动和测试都更加方便。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明，其中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为本发明实施例4的结构示意图；
图4为本发明实施例6的结构示意图；
图5为本发明实施例7的结构示意图；
图6为本发明实施例8的结构示意图；
图7为本发明实施例9的结构示意图；
图8为本发明实施例10的结构示意图；
图中标记：1、底座，2、立柱，3、夹持臂，4、恒温箱，5、温控器，6、加热管，7、保温层，8、热电偶，9、百分表，10、下凹座，11、上凹座，12、标准杆，13、弹性挡片，14、第一滑盖，15、第二滑盖，16、纵向滑槽，17、纵向隔板，18、第一养护水室，19、第二养护水室，20、溢流管，21、排水管，22、进水管，23、全向轮。
具体实施方式
实施例1
参见图1，一种油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座1、立柱2和夹持臂3，立柱2的下端与底座1连接，立柱2的上端与夹持臂3连接，还包括恒温箱4和温控器5，所述恒温箱4固定在底座1上，恒温箱4的内壁连接有加热管6，恒温箱4的外壁连接有保温层7，所述恒温箱4的内壁上连接有热电偶8，所述温控器5分别与热电偶8和加热管6电连接，所述夹持臂3上连接有百分表9，所述恒温箱4的内底壁上固定有下凹座10，顶壁上固定有上凹座11，所述上凹座11贯穿恒温箱4的顶壁与百分表9连接，所述下凹座10与上凹座11之间嵌有标准杆12。
本实施例为最基本的实施方式，使用时，在测试油井水泥试块长度前，首先在恒温箱内盛装养护水，通过加热管对养护水进行加热，热电偶将温度信号传递给温控器，温控器调节恒温箱内的温度，使恒温箱的温度达到目标温度，并稳定；然后将百分表归零，取成型完好的油井水泥试块准确放置在下凹座和上凹座内，并转动油井水泥试块，确定油井水泥试块与上凹座和下凹座正确接触，并准确读数即可。通过温控器可以将恒温箱内的温度在20-100℃范围内任意调节，提高了油井水泥试块膨胀率的测量精度和准确性。
实施例2
参见图2，一种油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座1、立柱2和夹持臂3，立柱2的下端与底座1连接，立柱2的上端与夹持臂3连接，还包括恒温箱4和温控器5，所述恒温箱4固定在底座1上，恒温箱4的内壁连接有加热管6，恒温箱4的外壁连接有保温层7，所述恒温箱4的内壁上连接有热电偶8，所述温控器5分别与热电偶8和加热管6电连接，所述夹持臂3上连接有百分表9，所述恒温箱4的内底壁上固定有下凹座10，顶壁上固定有上凹座11，所述上凹座11贯穿恒温箱4的顶壁与百分表9连接，所述下凹座10与上凹座11之间嵌有标准杆12。
所述下凹座10上连接有两个弹性挡片13，两个弹性挡片13对称布置。
本实施例为一较佳实施方式，下凹座上连接有两个弹性挡片，两个弹性挡片对称布置，不仅能够保证标准杆轻松放置在下凹座上，而且能够对标准杆以及水泥试块形成一个夹持作用，防止在测试油井水泥试块时发生移动，使油井水泥试块与上凹座和下凹座正确良好的接触，进而提高测量精度和准确性。
实施例3
参见图2，一种油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座1、立柱2和夹持臂3，立柱2的下端与底座1连接，立柱2的上端与夹持臂3连接，还包括恒温箱4和温控器5，所述恒温箱4固定在底座1上，恒温箱4的内壁连接有加热管6，恒温箱4的外壁连接有保温层7，所述恒温箱4的内壁上连接有热电偶8，所述温控器5分别与热电偶8和加热管6电连接，所述夹持臂3上连接有百分表9，所述恒温箱4的内底壁上固定有下凹座10，顶壁上固定有上凹座11，所述上凹座11贯穿恒温箱4的顶壁与百分表9连接，所述下凹座10与上凹座11之间嵌有标准杆12。
所述下凹座10上连接有两个弹性挡片13，两个弹性挡片13对称布置。
所述加热管6均匀分布在恒温箱4内部的四侧壁上。
本实施例为又一较佳实施方式，加热管均匀分布在恒温箱内部的四侧壁上，不仅能够使恒温箱内部快速升温，达到油井水泥试块测试的目标温度，而且能够保证恒温箱内部的温度均匀性，利于提高测试的准确度。
实施例4
参见图3，一种油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座1、立柱2和夹持臂3，立柱2的下端与底座1连接，立柱2的上端与夹持臂3连接，还包括恒温箱4和温控器5，所述恒温箱4固定在底座1上，恒温箱4的内壁连接有加热管6，恒温箱4的外壁连接有保温层7，所述恒温箱4的内壁上连接有热电偶8，所述温控器5分别与热电偶8和加热管6电连接，所述夹持臂3上连接有百分表9，所述恒温箱4的内底壁上固定有下凹座10，顶壁上固定有上凹座11，所述上凹座11贯穿恒温箱4的顶壁与百分表9连接，所述下凹座10与上凹座11之间嵌有标准杆12。
所述下凹座10上连接有两个弹性挡片13，两个弹性挡片13对称布置。
所述加热管6均匀分布在恒温箱4内部的四侧壁上。
所述恒温箱4的顶壁由第一滑盖14和第二滑盖15构成，第一滑盖14和第二滑盖15均滑动连接在恒温箱4的侧壁上。
本实施例为又一较佳实施方式，恒温箱的顶壁由第一滑盖和第二滑盖构成，第一滑盖和第二滑盖均滑动连接在恒温箱的侧壁上，当在环境温度较低情况下测试油井水泥试块膨胀率时，恒温箱内若产生蒸汽，通过滑动打开第一滑盖和第二滑盖就能迅速使蒸汽消散，有效避免蒸汽影响到读数准确性。
实施例5
参见图3，一种油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座1、立柱2和夹持臂3，立柱2的下端与底座1连接，立柱2的上端与夹持臂3连接，还包括恒温箱4和温控器5，所述恒温箱4固定在底座1上，恒温箱4的内壁连接有加热管6，恒温箱4的外壁连接有保温层7，所述恒温箱4的内壁上连接有热电偶8，所述温控器5分别与热电偶8和加热管6电连接，所述夹持臂3上连接有百分表9，所述恒温箱4的内底壁上固定有下凹座10，顶壁上固定有上凹座11，所述上凹座11贯穿恒温箱4的顶壁与百分表9连接，所述下凹座10与上凹座11之间嵌有标准杆12。
所述下凹座10上连接有两个弹性挡片13，两个弹性挡片13对称布置。
所述加热管6均匀分布在恒温箱4内部的四侧壁上。
所述恒温箱4的顶壁由第一滑盖14和第二滑盖15构成，第一滑盖14和第二滑盖15均滑动连接在恒温箱4的侧壁上。
所述标准杆12的中部为圆柱状，两端均为球形状。
本实施例为又一较佳实施方式，标准杆的中部为圆柱状，两端均为球形状，由于标准杆的两端均为球形状，便于转动调节标准杆的位置，调整百分表的零点，从而提高测量精度。
实施例6
参见图4，一种油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座1、立柱2和夹持臂3，立柱2的下端与底座1连接，立柱2的上端与夹持臂3连接，还包括恒温箱4和温控器5，所述恒温箱4固定在底座1上，恒温箱4的内壁连接有加热管6，恒温箱4的外壁连接有保温层7，所述恒温箱4的内壁上连接有热电偶8，所述温控器5分别与热电偶8和加热管6电连接，所述夹持臂3上连接有百分表9，所述恒温箱4的内底壁上固定有下凹座10，顶壁上固定有上凹座11，所述上凹座11贯穿恒温箱4的顶壁与百分表9连接，所述下凹座10与上凹座11之间嵌有标准杆12。
所述下凹座10上连接有两个弹性挡片13，两个弹性挡片13对称布置。
所述加热管6均匀分布在恒温箱4内部的四侧壁上。
所述恒温箱4的顶壁由第一滑盖14和第二滑盖15构成，第一滑盖14和第二滑盖15均滑动连接在恒温箱4的侧壁上。
所述标准杆12的中部为圆柱状，两端均为球形状。
所述立柱2上开有纵向滑槽16，夹持臂3与立柱2滑动连接。
本实施例为又一较佳实施方式，立柱上开有纵向滑槽，夹持臂与立柱滑动连接，能够根据不同规格的油井水泥试块来调整夹持臂的纵向高度，以保证测量数据的准确度，具有较强的灵活性。
实施例7
参见图5，一种油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座1、立柱2和夹持臂3，立柱2的下端与底座1连接，立柱2的上端与夹持臂3连接，还包括恒温箱4和温控器5，所述恒温箱4固定在底座1上，恒温箱4的内壁连接有加热管6，恒温箱4的外壁连接有保温层7，所述恒温箱4的内壁上连接有热电偶8，所述温控器5分别与热电偶8和加热管6电连接，所述夹持臂3上连接有百分表9，所述恒温箱4的内底壁上固定有下凹座10，顶壁上固定有上凹座11，所述上凹座11贯穿恒温箱4的顶壁与百分表9连接，所述下凹座10与上凹座11之间嵌有标准杆12。
所述下凹座10上连接有两个弹性挡片13，两个弹性挡片13对称布置。
所述加热管6均匀分布在恒温箱4内部的四侧壁上。
所述恒温箱4的顶壁由第一滑盖14和第二滑盖15构成，第一滑盖14和第二滑盖15均滑动连接在恒温箱4的侧壁上。
所述标准杆12的中部为圆柱状，两端均为球形状。
所述立柱2上开有纵向滑槽16，夹持臂3与立柱2滑动连接。
所述恒温箱4的内部连接有纵向隔板17，纵向隔板17将恒温箱4分隔成第一养护水室18和第二养护水室19。
本实施例为又一较佳实施方式，恒温箱的内部连接有纵向隔板，纵向隔板将恒温箱分隔成第一养护水室和第二养护水室，第一养护水室和第二养护水室相互独立，由于纵向隔板的存在，恒温箱整个内部空间的温度不会骤然上升，热电偶将靠近热电偶一侧的温度信号传递至温控器，便于温控器更加精细的调节恒温箱的内部温度，以实现油井水泥试块测试所需的不同目标环境温度。
实施例8
参见图6，一种油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座1、立柱2和夹持臂3，立柱2的下端与底座1连接，立柱2的上端与夹持臂3连接，还包括恒温箱4和温控器5，所述恒温箱4固定在底座1上，恒温箱4的内壁连接有加热管6，恒温箱4的外壁连接有保温层7，所述恒温箱4的内壁上连接有热电偶8，所述温控器5分别与热电偶8和加热管6电连接，所述夹持臂3上连接有百分表9，所述恒温箱4的内底壁上固定有下凹座10，顶壁上固定有上凹座11，所述上凹座11贯穿恒温箱4的顶壁与百分表9连接，所述下凹座10与上凹座11之间嵌有标准杆12。
所述下凹座10上连接有两个弹性挡片13，两个弹性挡片13对称布置。
所述加热管6均匀分布在恒温箱4内部的四侧壁上。
所述恒温箱4的顶壁由第一滑盖14和第二滑盖15构成，第一滑盖14和第二滑盖15均滑动连接在恒温箱4的侧壁上。
所述标准杆12的中部为圆柱状，两端均为球形状。
所述立柱2上开有纵向滑槽16，夹持臂3与立柱2滑动连接。
所述恒温箱4的内部连接有纵向隔板17，纵向隔板17将恒温箱4分隔成第一养护水室18和第二养护水室19。
所述纵向隔板17上贯穿连接有溢流管20，第一养护水室18和第二养护水室19通过溢流管20连通。
本实施例为又一较佳实施方式，纵向隔板上贯穿连接有溢流管，第一养护水室和第二养护水室通过溢流管连通，通过溢流管能够使第一养护水室和第二养护水室内的养护水实现自由交换，便于实现油井水泥试块测试所需的养护水条件，从而使测试数据更准确。
实施例9
参见图7，一种油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座1、立柱2和夹持臂3，立柱2的下端与底座1连接，立柱2的上端与夹持臂3连接，还包括恒温箱4和温控器5，所述恒温箱4固定在底座1上，恒温箱4的内壁连接有加热管6，恒温箱4的外壁连接有保温层7，所述恒温箱4的内壁上连接有热电偶8，所述温控器5分别与热电偶8和加热管6电连接，所述夹持臂3上连接有百分表9，所述恒温箱4的内底壁上固定有下凹座10，顶壁上固定有上凹座11，所述上凹座11贯穿恒温箱4的顶壁与百分表9连接，所述下凹座10与上凹座11之间嵌有标准杆12。
所述下凹座10上连接有两个弹性挡片13，两个弹性挡片13对称布置。
所述加热管6均匀分布在恒温箱4内部的四侧壁上。
所述恒温箱4的顶壁由第一滑盖14和第二滑盖15构成，第一滑盖14和第二滑盖15均滑动连接在恒温箱4的侧壁上。
所述标准杆12的中部为圆柱状，两端均为球形状。
所述立柱2上开有纵向滑槽16，夹持臂3与立柱2滑动连接。
所述恒温箱4的内部连接有纵向隔板17，纵向隔板17将恒温箱4分隔成第一养护水室18和第二养护水室19。
所述纵向隔板17上贯穿连接有溢流管20，第一养护水室18和第二养护水室19通过溢流管20连通。
所述恒温箱4的底部连接有排水管21，恒温箱4的顶部连接有进水管22。
本实施例为又一较佳实施方式，恒温箱的底部连接有排水管，恒温箱的顶部连接有进水管，通过排水管排出恒温箱内的原养护水，通过进水管注入新的养护水，从而能够及时的调整恒温箱内的养护水水质，便于达到油井水泥试块测试所需的环境条件。
实施例10
参见图8，一种油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座1、立柱2和夹持臂3，立柱2的下端与底座1连接，立柱2的上端与夹持臂3连接，还包括恒温箱4和温控器5，所述恒温箱4固定在底座1上，恒温箱4的内壁连接有加热管6，恒温箱4的外壁连接有保温层7，所述恒温箱4的内壁上连接有热电偶8，所述温控器5分别与热电偶8和加热管6电连接，所述夹持臂3上连接有百分表9，所述恒温箱4的内底壁上固定有下凹座10，顶壁上固定有上凹座11，所述上凹座11贯穿恒温箱4的顶壁与百分表9连接，所述下凹座10与上凹座11之间嵌有标准杆12。
所述下凹座10上连接有两个弹性挡片13，两个弹性挡片13对称布置。
所述加热管6均匀分布在恒温箱4内部的四侧壁上。
所述恒温箱4的顶壁由第一滑盖14和第二滑盖15构成，第一滑盖14和第二滑盖15均滑动连接在恒温箱4的侧壁上。
所述标准杆12的中部为圆柱状，两端均为球形状。
所述立柱2上开有纵向滑槽16，夹持臂3与立柱2滑动连接。
所述恒温箱4的内部连接有纵向隔板17，纵向隔板17将恒温箱4分隔成第一养护水室18和第二养护水室19。
所述纵向隔板17上贯穿连接有溢流管20，第一养护水室18和第二养护水室19通过溢流管20连通。
所述恒温箱4的底部连接有排水管21，恒温箱4的顶部连接有进水管22。
所述底座1上连接有四个全向轮23，四个全向轮23分别分布在底座1的四个角上。
本实施例为最佳实施方式，恒温箱固定在底座上，恒温箱的内壁连接有加热管，通过加热管能够使恒温箱内部快速升温，达到测试所需目标温度；恒温箱的外壁连接有保温层，能够使恒温箱内的温度保持稳定；恒温箱的内壁上连接有热电偶，温控器分别与热电偶和加热管电连接，通过热电偶能够将恒温箱内的温度信号传递至温控器，通过温控器来调节加热管加热，进而调节恒温箱内的温度；夹持臂上连接有百分表，恒温箱的内底壁上固定有下凹座，顶壁上固定有上凹座，上凹座贯穿恒温箱的顶壁与百分表连接，下凹座与上凹座之间嵌有标准杆，当进行油井水泥试块膨胀率的测量时，取成型完好的油井水泥试块准确放置在下凹座和上凹座内，并转动油井水泥试块，确定油井水泥试块与下凹座和上凹座正确接触，并准确读数即可；作为一个完整的技术方案，通过恒温箱和温控器配合实现的恒温水浴，能够保证养护条件和测试条件一致，通过温控器可以将恒温箱内的温度在20-100℃范围内任意调节，从而在不同环境温度下测试油井水泥试块膨胀率，减小了测试数据误差，提高了油井水泥试块膨胀率的测量精度和准确性，为现场施工的油井水泥提供客观的数据参考，消除油井水泥环与地层之间的环形缝隙，有效避免气窜现象产生，保障生产安全。底座上连接有四个全向轮，四个全向轮分别分布在底座的四个角上，全向轮能实现水平方向上的360度自由旋转，带动底座实现自由旋转，使整个测定装置移动和测试都更加方便。

Claims (10)

1.一种油井水泥试块膨胀率测定装置，包括底座（1）、立柱（2）和夹持臂（3），立柱（2）的下端与底座（1）连接，立柱（2）的上端与夹持臂（3）连接，其特征在于：还包括恒温箱（4）和温控器（5），所述恒温箱（4）固定在底座（1）上，恒温箱（4）的内壁连接有加热管（6），恒温箱（4）的外壁连接有保温层（7），所述恒温箱（4）的内壁上连接有热电偶（8），所述温控器（5）分别与热电偶（8）和加热管（6）电连接，所述夹持臂（3）上连接有百分表（9），所述恒温箱（4）的内底壁上固定有下凹座（10），顶壁上固定有上凹座（11），所述上凹座（11）贯穿恒温箱（4）的顶壁与百分表（9）连接，所述下凹座（10）与上凹座（11）之间嵌有标准杆（12）。
2.根据权利要求1所述的一种油井水泥试块膨胀率测定装置，其特征在于：所述下凹座（10）上连接有两个弹性挡片（13），两个弹性挡片（13）对称布置。
3.根据权利要求2所述的一种油井水泥试块膨胀率测定装置，其特征在于：所述加热管（6）均匀分布在恒温箱（4）内部的四侧壁上。
4.根据权利要求3所述的一种油井水泥试块膨胀率测定装置，其特征在于：所述恒温箱（4）的顶壁由第一滑盖（14）和第二滑盖（15）构成，第一滑盖（14）和第二滑盖（15）均滑动连接在恒温箱（4）的侧壁上。
5.根据权利要求4所述的一种油井水泥试块膨胀率测定装置，其特征在于：所述标准杆（12）的中部为圆柱状，两端均为球形状。
6.根据权利要求5所述的一种油井水泥试块膨胀率测定装置，其特征在于：所述立柱（2）上开有纵向滑槽（16），夹持臂（3）与立柱（2）滑动连接。
7.根据权利要求6所述的一种油井水泥试块膨胀率测定装置，其特征在于：所述恒温箱（4）的内部连接有纵向隔板（17），纵向隔板（17）将恒温箱（4）分隔成第一养护水室（18）和第二养护水室（19）。
8.根据权利要求7所述的一种油井水泥试块膨胀率测定装置，其特征在于：所述纵向隔板（17）上贯穿连接有溢流管（20），第一养护水室（18）和第二养护水室（19）通过溢流管（20）连通。
9.根据权利要求8所述的一种油井水泥试块膨胀率测定装置，其特征在于：所述恒温箱（4）的底部连接有排水管（21），恒温箱（4）的顶部连接有进水管（22）。
10.根据权利要求1或9所述的一种油井水泥试块膨胀率测定装置，其特征在于：所述底座（1）上连接有四个全向轮（23），四个全向轮（23）分别分布在底座（1）的四个角上。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106770429A (zh) * 2017-01-16 2017-05-31 长沙理工大学 橡胶沥青混合料膨胀率与温度关系的测定装置及使用方法
CN109633393A (zh) * 2019-01-16 2019-04-16 西南交通大学 一种复合绝缘材料沿面闪络实验装置及实验方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201191211Y (zh) * 2008-03-25 2009-02-04 施晓红 油气井固井水泥浆体积变化量测量装置
CN102401778A (zh) * 2011-04-20 2012-04-04 河海大学 膨胀土胀缩表征参数的测量装置及其测量方法
CN202854133U (zh) * 2012-10-16 2013-04-03 浙江土工仪器制造有限公司 一种混凝土的碱集料反应测定仪
CN203133070U (zh) * 2012-05-23 2013-08-14 新疆水利水电科学研究院 混凝土湿胀变形量的测试装置
CN103760320A (zh) * 2014-01-24 2014-04-30 西南交通大学 隧道支护条件下膨胀土含水量与膨胀力关系的测试方法
CN103913557A (zh) * 2014-03-18 2014-07-09 山东科技大学 一种岩石自由膨胀率及含水率测定装置及其使用方法
CN203971975U (zh) * 2014-08-19 2014-12-03 国家电网公司 一种恒温箱
CN205484144U (zh) * 2016-01-07 2016-08-17 嘉华特种水泥股份有限公司 一种油井水泥试块膨胀率测定装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201191211Y (zh) * 2008-03-25 2009-02-04 施晓红 油气井固井水泥浆体积变化量测量装置
CN102401778A (zh) * 2011-04-20 2012-04-04 河海大学 膨胀土胀缩表征参数的测量装置及其测量方法
CN203133070U (zh) * 2012-05-23 2013-08-14 新疆水利水电科学研究院 混凝土湿胀变形量的测试装置
CN202854133U (zh) * 2012-10-16 2013-04-03 浙江土工仪器制造有限公司 一种混凝土的碱集料反应测定仪
CN103760320A (zh) * 2014-01-24 2014-04-30 西南交通大学 隧道支护条件下膨胀土含水量与膨胀力关系的测试方法
CN103913557A (zh) * 2014-03-18 2014-07-09 山东科技大学 一种岩石自由膨胀率及含水率测定装置及其使用方法
CN203971975U (zh) * 2014-08-19 2014-12-03 国家电网公司 一种恒温箱
CN205484144U (zh) * 2016-01-07 2016-08-17 嘉华特种水泥股份有限公司 一种油井水泥试块膨胀率测定装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106770429A (zh) * 2017-01-16 2017-05-31 长沙理工大学 橡胶沥青混合料膨胀率与温度关系的测定装置及使用方法
CN109633393A (zh) * 2019-01-16 2019-04-16 西南交通大学 一种复合绝缘材料沿面闪络实验装置及实验方法

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