CN114324007A - 一种凝胶抗氧化性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
一种凝胶抗氧化性能测试装置，属于油气钻采设备技术领域。该装置包括釜体和釜盖，所述釜体内部设有至少一层凝胶放置板，所述凝胶放置板上密布有微孔，所述釜体侧壁设有至少一个注气接头，所述注气接头连通所述釜体内部和釜体外部，所述釜体内壁还设有一层加热层，所述釜体上还设有隔热保温层。本发明公开了一种能够用于凝胶抗氧化性能测试的装置，弥补了现有技术中的空白。同时，通过设置密布有微孔的凝胶放置板，使得凝胶颗粒的上下两部分都能够充分接触氧化剂，使其氧化更加充分，最终得到的数据更加接近真实值；通过设置注气接头和加热层，使得测试过程能够在高温高压条件下进行，更加符合凝胶颗粒在实际地层中的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测设备，具体涉及一种凝胶抗氧化性能测试装置。
背景技术
凝胶类材料是采油过程中常用的一种材料，其通常用于钻井/采油用液相的增粘、对漏失地层的封堵和堵漏等等，但是，凝胶类材料通常由聚合物制成，在氧化剂的作用下，其容易降解，导致其粘度降低、分子量减小，使其最终的使用效果变差，因此，现有技术中通常都是在凝胶类材料中添加一些抗氧化剂如亚硫酸盐等物质以减少氧化物对凝胶类材料的影响。
但是现有技术中，通常都是通过经验来判断这些凝胶材料的抗氧化性，因此，对还原剂的加量也是过量的，不仅产生资源的浪费，同时还容易对钻井流体的性质产生影响。因此，有必要研制一种能够测量凝胶抗氧化能力的装置。
发明内容
鉴于此，本发明目的在于提供一种凝胶抗氧化性能测试装置，其能够较好的测量凝胶在不同条件下的抗氧化能力，能够为凝胶类材料的添加提供新的技术支持。
本发明提供的技术方案是，一种凝胶抗氧化性能测试装置，包括釜体和釜盖，所述釜体内部设有至少一层凝胶放置板，所述凝胶放置板上密布有微孔，所述釜体侧壁设有至少一个注气接头，所述注气接头连通所述釜体内部和釜体外部，所述釜体内壁还设有一层加热层，所述釜体上还设有隔热保温层。
本发明的一种实施方式在于，所述釜体内部间隔设有至少两层凝胶放置板，且所述凝胶放置板为可拆卸式连接。
本发明的一种实施方式在于，所述釜体和所述釜盖之间可拆卸连接。
进一步的，所述釜体和所述釜盖之间设有密封垫。
进一步的，所述釜盖侧壁上还设有把手。
本发明的一种实施方式在于，所述釜体侧壁设有2个注气接头，其中，第一注气接头为氮气注入接头，第二注气接头为含氧气体注入接头。
进一步的，所述含氧气体为氧气和/或空气。
本发明的一种实施方式在于，所述釜盖上设有排空管，所述排空管上设有阀门。
本发明起到的技术效果是：本发明公开了一种能够用于凝胶抗氧化性能测试的装置，弥补了现有技术中的空白。同时，通过设置密布有微孔的凝胶放置板，使得凝胶颗粒的上下两部分都能够充分接触氧化剂，使其氧化更加充分，最终得到的数据更加接近真实值；通过设置注气接头和加热层，使得测试过程能够在高温高压条件下进行，更加符合凝胶颗粒在实际地层中的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明整体结构示意图。
图中，1为釜体，2为釜盖，3为凝胶放置板，4为第一注气接头，5为第二注气接头，6为压力测量件，7为温度测量件，8为手柄，9为加热层，10为排空管。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明。
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
实施例1：
一种凝胶抗氧化性能测试装置，包括釜体1和釜盖2，所述釜体1内部设有至少一层凝胶放置板3，所述凝胶放置板3上密布有微孔，所述釜体1侧壁设有至少一个注气接头，所述注气接头连通所述釜体1内部和釜体1外部，所述釜体1内壁还设有一层加热层9，所述釜体1上还设有隔热保温层。
具体的，对于本装置而言，釜体1和釜盖2是其主要构成部件，釜体1是进行凝胶抗氧化测试的主要场所，釜盖2用于密封釜体1，使得釜体1内部的环境相对稳定。同时，釜体1和釜盖2之间为可拆卸的连接方式，当实验结束后，可以打开釜盖2，取出凝胶进行进一步的测试，同时也方便对釜体1进行清洗。
通常来说，现有技术中的任何可拆卸连接方式都能够应用于釜体1和釜盖2，如螺纹连接、螺栓连接、卡扣连接等等。但是，考虑到装置的安装速度、密封性以及方便程度来讲，本实施例中采用螺纹连接，即在釜盖2下部设置外螺纹，釜体1上部设置内螺纹。同时，为了增加釜体1的密封性能，本实施例在釜体1和釜盖2之间还设置有一个密封垫，通过密封垫能够较好的将釜体1密封。
在另一些实施例中，考虑到在对釜体1进行密封时，釜盖2和釜体1之间会设置得非常紧密，因此，在对釜盖2进行拆卸时，难以将其拆除，因此，在釜盖2的周侧壁上设置有一块手柄8，通过手柄8改变了力矩，使得无论是开盖还是关盖过程都更加方便、简单。
设于釜体1内部的凝胶放置板3是放置凝胶并进行测试的部件，对于凝胶放置板3，根据实际需要，可以仅设置一层，也可以设置多层，可设置为可拆卸式的，也可设置为固定式的。但是，对于超过两层的凝胶放置板3而言，其设置方式应当为可拆卸式，因为，为了保证每层凝胶放置板3的充分利用，凝胶放置板3的尺寸通常和釜体1内部横截面的尺寸相同，因此多层凝胶放置板3通常为上下放置，若此时将其设置为固定的，那么对于下层的凝胶放置板3难以充分利用。在本实施例中，设置有3层可拆卸的凝胶放置板3。
对于凝胶放置板3的结构而言，其可以是一块没有缝隙的整板，也可以为设置有多个微孔的网状结构。对于没有缝隙的整板而言，其存在的问题是，对于铺在凝胶放置板3上的凝胶颗粒，凝胶颗粒的下部分难以接触到氧化剂或者说接触到的氧化剂过少，因此，使得最终的测试结果相对于实际值来说，其抗氧化性更好，在给出了错误的数据的情况下，使得该凝胶颗粒在应用时会产生较大的问题。但是对于其表面密布有微孔的网状结构而言，凝胶颗粒的上下部分接触到氧化剂的量基本相同，因此使得最终测得的结果更加接近于实际值，但在实际使用过程中应当注意的是，微孔的尺寸应当小于凝胶颗粒的尺寸。在本实施例中选用密布有多个微孔的网状结构作为凝胶放置板3。
在测试过程中，通常还需要氧化剂的参与，同时，对于凝胶而言，其用于地层中，在地层中还具有较高的压力，因此，在本实施例中，还设置有两个注气接头：第一注气接头4为氮气注入接头，第二注气接头5为含氧气体注入接头。在本实施例中，氧气即为氧化剂，将氧气注入釜体1内部，以观察凝胶在氧气中的稳定性，含氧气体可以为氧气或者空气，本实施例中优选为氧气，主要是因为以下原因：对于注入地层中的凝胶而言，我们不仅需要考虑其在氧化剂作用下的稳定性，同时还需要考虑氧化剂的量，对于一些地层而言，其氧化剂含量稍高，对于另一些地层而言，氧化剂含量稍低。因此，在测试过程中需要分别进行对待。若直接采用空气作为氧化剂，由于空气中的氧气含量是固定的，其体积分数约为21％，因此，其作用上限就是含氧量为21％的气体，范围较窄。但如果采用氧气，那么可以通入不同比例的氮气和氧气以调整氧气的含量。同时，为了控制釜体1内的压力，在釜体1上还设置有一个压力测量件6，该压力测量件6可以为压力表、压力传感器等。
在一些情况下，我们还需要模拟在高温条件下凝胶的抗氧化性能，因此，本实施例在釜体1的内侧壁还设置有一层加热层9，同时在釜体1的侧壁上还设有隔热保温层(图中未示出)，为了便于对温度进行控制，在釜体1上还设置有一个温度测量件7，该温度测量件7可以为温度传感器、温度计等。
通常情况下，实验都是在高压条件下进行的，在实验结束后，为了便于泄压，在釜盖2上还设置有一个排空管10，通过排空管10，可在需要时对釜体1内部进行泄压。为了便于控制，在排空管10上还设置有一个阀门。同时，在通过氧气和氮气调节釜体内氧气的含量时，可首先采用氧气或氮气将整个釜体1吹扫一遍，将吹扫后的气体通过排空管10排出，使得氧气的比例更加精确。
使用时，在三个凝胶放置板3上放入待测凝胶，这些凝胶可以相同，也可以不同，后通过手柄8关闭釜盖2，在密封条件下，通过第一注气接头4和第二注气接头5注入不同量的氮气和氧气，同时对整个釜体1进行增压，当压力达到目标压力后，停止注入气体；在注气的同时，启动加热层9开始加热，当温度达到目标温度后，停止升温。当该温度和压力维持预定的时间后，实验结束，通过排空管10对釜体1进行泄压。
通过比较凝胶在实验前后的粘度、抗剪切性能等指标，即可得出该凝胶的抗氧化性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种凝胶抗氧化性能测试装置，其特征在于，包括釜体和釜盖，所述釜体内部设有至少一层凝胶放置板，所述凝胶放置板上密布有微孔，所述釜体侧壁设有至少一个注气接头，所述注气接头连通所述釜体内部和釜体外部，所述釜体内壁还设有一层加热层，所述釜体上还设有隔热保温层。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述所述釜体内部间隔设有至少两层凝胶放置板，且所述凝胶放置板为可拆卸式连接。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述釜体和所述釜盖之间可拆卸连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述釜体和所述釜盖之间设有密封垫。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述釜盖侧壁上还设有把手。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述釜体侧壁设有2个注气接头，其中，第一注气接头为氮气注入接头，第二注气接头为含氧气体注入接头。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述含氧气体为氧气和/或空气。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述釜盖上设有排空管，所述排空管上设有阀门。
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