CN219434466U - 测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钻井液性能测试技术领域，公开了一种测试装置，其包括：支撑杆；安装板，设置于支撑杆；盛液杯，设置于安装板并用于盛装钻井液，盛液杯的杯壁具有调温腔；调温组件，设置于安装板并与调温腔连通，调温组件用于向调温腔内持续注入调温介质以调节盛液杯内的钻井液的温度；以及测试件，设置于支撑杆并部分地伸入盛液杯内以检测盛液杯内的钻井液的粘度。以此在粘度测试过程中，使得测试装置通过在调温腔内持续注入调温介质实现对钻井液温度的调整，能够确保测试结果的更加精确化，并能够有效模拟井下的实际情况，提高钻井液测试准确率和可参考性，便于指导实际使用的钻井液配比计算和配料。

Description

测试装置

技术领域

本实用新型涉及钻井液性能测试技术领域，尤其涉及一种测试装置。

背景技术

钻井液是钻井过程中满足钻井工作需要的各种循环流体的总称，主要作用是把岩屑从井底携带至地面，是钻井作业中的血液，起到非常重要的作用。钻井液一般需要泵压低，也就是粘度低，因此在钻井液的生产和使用时对于其粘度的测量就很有必要。

现有技术中，钻井液粘度都是采用旋转粘度计进行粘度参数的测试。现有的旋转粘度计上的样品杯仅能够盛装钻井液，而测量时为了模拟井下温度，需要将样品单独加热或降温至所需温度，再将样品倒入试样杯中进行测量。

但是样品粘度的测量值与样品温度具有很大的关联性，而上述装置在使用时，样品杯自身的保温效果比较差，致使钻井液的温度容易受到环境温度的干扰，其温度变化范围难以满足测试要求，导致测试结果存在极大的偏差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种测试装置，解决现有技术中钻井液的粘度测试中钻井液受环境温度影响较大，使得测试过程中钻井液的温度变化难以满足测试要求，导致测试结果存在极大的偏差。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种测试装置，其包括：支撑杆；安装板，设置于所述支撑杆；盛液杯，设置于所述安装板并用于盛装钻井液，所述盛液杯的杯壁具有调温腔；调温组件，设置于所述安装板并与所述调温腔连通，所述调温组件用于向所述调温腔内持续注入调温介质以调节所述盛液杯内的钻井液的温度；以及测试件，设置于所述支撑杆并部分地伸入所述盛液杯内以检测所述盛液杯内的钻井液的粘度。

可选地，所述盛液杯设有均与所述调温腔连通的注入插管及输出插管，所述调温组件包括：注入管和输出管，均设置于所述安装板；其中，所述安装板具有注入口和输出口，所述注入口与所述注入管及所述注入插管分别连通，所述输出口与所述输出管及所述输出插管分别连通。

可选地，所述注入口和所述注入插管均设置多个且一一对应，多个所述注入口均与所述注入管连通。

可选地，所述安装板内具有中空腔，多个所述注入口通过所述中空腔与所述注入管连通。

可选地，所述输出管的流量小于所述注入管的流量。

可选地，所述注入口与所述注入插管及所述输出口与所述输出插管之间均设有密封圈。

可选地，所述调温组件还包括：换热机，与所述注入管及所述输出管分别连通以使得所述调温介质循环流动。

可选地，所述安装板具有供所述盛液杯安装的限位凹槽，所述注入口及所述输出口均位于所述限位凹槽内。

可选地，所述测试装置还包括：套筒，滑动连接于所述支撑杆，所述安装板与所述套筒固定连接；以及拧紧螺栓，穿设于所述套筒并与所述套筒螺纹连接，所述拧紧螺栓能与所述支撑杆抵接以固定所述套筒。

可选地，所述测试装置还包括：底座，所述支撑杆固定于所述底座。

本实用新型的有益效果：

通过在盛液杯的杯壁内设置调温腔，在盛装待检测溶液后，利用调温组件向调温腔内注入调温介质，调温介质可与钻井液产生热交换，对钻井液的温度进行调节，而随着调温介质的持续输入，当钻井液的温度接近调温介质的温度时，热交换基本保持平衡，待检测溶液的温度就会与调温介质的温度保持相近或相同，此时即可通过测试件对钻井液进行测量从而获得对应温度下的粘度。以此在粘度测试过程中，通过在调温腔内持续注入调温介质实现对钻井液温度的调整，不仅能够对钻井液进行加热，也能够对钻井液进行冷却，而且在测试过程中能够持续对钻井液温度进行调整，有效降低环境温度对钻井液温度的干扰，使得钻井液的温度变化满足测试要求，以提高测试结果的准确性，从而有利于使得测试装置能够更加精确化、智能化的检测，并能够有效模拟井下的实际情况，提高钻井液测试准确率和可参考性，便于指导实际使用的钻井液配比计算和配料。

附图说明

图1是本实用新型不含换热机的测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型含换热机的测量装置的结构示意图；

图3是本实用新型测量装置中盛液杯的结构示意图。

图中：

1、底座；2、支撑杆；3、测试件；4、安装板；5、盛液杯；6、注入插管；60、输出插管；7、输出口；8、注入管；9、输出管；10、密封圈；11、限位凹槽；12、套筒；13、拧紧螺栓；14、换热机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实用新型提供一种测试装置，其相比于现有技术中，对待检测溶液调温后再进行测量，导致环境温度对其影响较大，致使测量结果存在较大偏差而言，本实用新型的测试装置能够在待检测溶液检测过程中，持续通入调温介质，以减少环境温度对待检测溶液的干扰，从而确保待检测溶液能够保持在合适的测试温度范围内。而相比于现有技术中，通过在样品杯的外侧加设电阻类加热套实现温控，加热套对温度的高低控制精度较差，而且还需要设置测温计对待检测溶液进行测温，而待检测溶液在测试终结时，测温计可能无法插入其中进行测温。本实用新型的测试装置温控精度更高，只需要持续通入特定温度的调温介质，就能够使得待检测溶液保持在合适的测试温度范围内，无需对待检测溶液单独进行测温，使得测试装置能够更加精确化、智能化，并能够有效模拟井下的实际情况，提高钻井液测试准确率和可参考性，便于指导实际使用的钻井液配比计算和配料。

参照图1和图2所示，该测试装置包括支撑杆2、安装板4、盛液杯5、调温组件以及测试件3。支撑杆2设置于底座1，安装板4设置于支撑杆2。盛液杯5设置于安装板4并用于盛装钻井液，盛液杯5的杯壁具有调温腔。调温组件设置于安装板4并与调温腔连通，调温组件用于向调温腔内持续注入调温介质以调节盛液杯5内的钻井液的温度。测试件3设置于支撑杆2并部分地伸入盛液杯5内以检测盛液杯5内的钻井液的粘度。

具体地，底座1呈立方体装置，其侧面可以设置操作面板，操作面板上可以设置显示屏、指示灯以及各种功能的按钮。底座1内设有控制模块和供电系统，而控制模块和供电系统均属于现有技术，在此不做赘述。

支撑杆2呈圆柱状并沿竖直方向延伸，支撑杆2的下端固定于底座1的顶壁，其上端则用于安装测试件3。安装板4设置在支撑杆2上，二者可以固定连接，也可以滑动连接，还可以通过拆卸连接的方式连接。盛液杯5则放置在安装板4上，且盛液杯5的横截面积小于安装板4的横截面积。盛液杯5的杯壁中空设置以作为调温腔，其杯壁上还开设开口以与调温组件连通，调温组件则能够向调温腔内持续注入调温介质。调温介质包括加热介质和冷却介质，加热介质可以为热水、热空气或者蒸汽等，冷却介质可以为冷水、冷空气，也可以是其他形式的冷却液。

上述测试装置在使用时，通过在盛液杯5的杯壁内设置调温腔，待检测溶液盛装在盛液杯5内后，利用调温组件向调温腔内注入调温介质，调温介质可与钻井液产生热交换，对钻井液的温度进行调节，而随着调温介质的持续输入，当钻井液的温度接近调温介质的温度时，热交换基本保持平衡，待检测溶液的温度就会与调温介质的温度保持相近或相同，此时即可通过测试件3对钻井液进行测量从而获得对应温度下的粘度。

以此在粘度测试过程中，通过在调温腔内持续注入调温介质实现对钻井液温度的调整，不仅能够对钻井液进行加热，也能够对钻井液进行冷却，而且在测试过程中能够持续对钻井液温度进行调整，使得钻井液的温度变化满足测试要求，有效降低环境温度对钻井液温度的干扰，也无需对钻井液进行单独测温，从而有利于使得测试装置能够更加精确化、智能化的检测，并能够有效模拟井下的实际情况，提高钻井液测试准确率和可参考性，便于指导实际使用的钻井液配比计算和配料。

参照图1和图3所示，在本实用新型一些实施例中，盛液杯5设有均与调温腔连通的注入插管6及输出插管60，调温组件包括注入管8和输出管9。注入管8和输出管9均设置于安装板4；其中安装板4具有注入口和输出口7，注入口与注入管8及注入插管6分别连通，输出口7与输出管9及输出插管60分别连通。

具体地，注入管8和输出管9插设在安装板4的侧面，且二者与安装板4的连接处均设置密封结构形成密封。在安装板4的顶壁上开设插口作为注入口和输出口7，注入口与注入管8的输出端连通，注入管8的输入端则与注入设备连通，注入设备用于产生调温介质。输出口7与输出管9的注入端连通，输出管9的输出端则朝向安装板4外侧，可以与循环设备连通，也可以与回收设备连通。

注入插管6和输出插管60则均设置在盛液杯5的底壁上，其能够对应插入注入口和输出口7内。且注入插管6和输出插管60均可以由盛液杯5的外侧壁外凸而形成，使得其插入安装板4内时，确保盛液杯5与安装板4保持相对固定，避免测试过程中盛液杯5发生旋转。

当需要对钻井液进行调温时，就利用注入管8通过注入口和注入插管6向调温腔内注入调温介质，调温介质经过流动后再通过输出插管60、输出口7以及输出管9流出，使得调温介质能够在调温腔内持续流动，从而就能够顺利对钻井液进行调温。

在本实用新型一些实施例中，注入口和注入插管6均设置多个且一一对应，多个注入口均与注入管8连通。具体地，注入口可以设置一个、两个、三个或者其他数量，对应的注入插管6的数量也相应增加。而输出口7和输出插管60只设置一个。在其中一个实施例中，注入口和注入插管6均设置两个。

通过设置多个注入口和注入插管6，使得调温介质能够从多个位置进入调温腔内，以便于从盛液杯5的整个侧壁对钻井液进行调温，从而减少盛液杯5内局部温度变化的情况，提高调温的均匀性。同时多个注入口和注入插管6的设置，使得进入调温腔内的调温介质多于流出调温腔的调温介质，从而既能够确保调温腔内充满介质，还能够确保调温介质的温度浮动较小，以更好地对钻井液进行温度调节。

在本实用新型一些实施例中，安装板4内具有中空腔，多个注入口通过中空腔与注入管8连通。具体地，安装板4内形成中空腔，而注入口和注入管8的输出端均与中空腔连通，从而就能够使得多个注入口均与注入管8连通。注入管8注入调温介质后，调温介质会先充满整个中空腔，然后进入调温腔，而盛液杯5是放置在安装板4上，调温介质能够通过安装板4和盛液杯5与钻井液产生热交换，以此来进一步提高热交换的效率。

在本实用新型一些实施例中，输出管9的流量小于注入管8的流量。具体地，注入管8的口径大于输出管9的口径，使得调温介质通过输出管9流出的速度小于注入管8，以此就可以进一步确保调温介质能够充满调温腔，确保调温效果。

参照图3所示，在本实用新型一些实施例中，注入口与注入插管6及输出口7与输出插管60之间均设有密封圈10。具体地，密封圈10采用密封胶粘接于注入口和输出口7内，其能够与注入插管6和输出插管60抵接，从而就可以形成密封，以此就能够减少调温介质渗漏的可能性。还可以将密封圈10粘接在注入插管6和输出插管60上，也可以在注入口、输出口7、注入插管6以及输出插管60均设置密封圈10，具体密封圈10的设置方式可以根据实际的安装情况来设计，本实用新型不做限定。

在本实用新型一些实施例中，调温组件还包括换热机14。换热机14与注入管8及输出管9分别连通以使得调温介质循环流动。具体地，换热机14可以具备加热和制冷两种工作模式，其内部还设有用于存储有调温介质的容器，比如储气罐或储液罐等。在进行调温时，可以根据调温需要对应开启不同的工作模式，就可以通过注入管8和输出管9向调温腔内循环注入对应的调温介质。而换热机14的具体构成为现有技术，在此不做赘述。

参照图1所示，在本实用新型一些实施例中，安装板4具有供盛液杯5安装的限位凹槽11，注入口及输出口7均位于限位凹槽11内。具体地，安装板4的顶壁内凹以形成限位凹槽11，限位凹槽11的横截面积略大于盛液杯5，使得盛液杯5能够顺利放入其中，以便于对盛液杯5进一步限位，避免在测试过程中盛液杯5发生晃动。而且限位凹槽11的设计也能够增大盛液杯5与安装板4之间的接触面积，从而提高中空腔内调温介质与钻井液的热交换效率。

参照图1和图2，在本实用新型一些实施例中，测试装置还包括套筒12和拧紧螺栓13。套筒12滑动连接于支撑杆2，安装板4与套筒12固定连接。拧紧螺栓13穿设于套筒12并与套筒12螺纹连接，拧紧螺栓13能与支撑杆2抵接以固定套筒12。

具体地，支撑杆2呈圆柱状，其设置两个且分别位于安装板4的两侧，每个支撑杆2上均设置一个套筒12，两个套筒12分别与安装板4的两侧固定，在两个套筒12背离的一侧设置上述拧紧螺栓13，拧紧螺栓13的长度大于套筒12的厚度，拧紧螺栓13的端面则能够伸入套筒12内与支撑杆2抵接。

在放置盛液杯5时，可以先松动拧紧螺栓13，将安装板4向远离测试件3的一侧移动，以便于将盛液杯5放入限位凹槽11内，摆放好盛液杯5后，再移动安装板4，将盛液杯5靠近测试件3后，通过旋紧拧紧螺栓13以将安装板4固定。

在本实用新型一些实施例中，测试件3包括机壳、旋转电机及测试转筒。机壳固定在支撑杆2的上端，旋转电机设置在机壳内，其输出端通过轴承与测试转筒的上端固定连接，测试转筒的下端则沿竖直方向延伸，而机壳能相对于支撑杆2滑动，以便于带动测试转筒选择性地伸入盛液杯5内进行粘度检测。测试转筒内具有弹性元件和检测扭转的传感器。

利用该测试件3进行测试时，旋转电机带动测试转筒以一定的速率在钻井液内旋转，测试转筒由于受到流体粘滞力的作用会产生滞后，与测试转筒连接的弹性元件则会在旋转的反方向上产生一定的扭转，由传感器测得扭转应力的大小，从而得到流体的粘度值。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：

支撑杆(2)；

安装板(4)，设置于所述支撑杆(2)；

盛液杯(5)，设置于所述安装板(4)并用于盛装钻井液，所述盛液杯(5)的杯壁具有调温腔；

调温组件，设置于所述安装板(4)并与所述调温腔连通，所述调温组件用于向所述调温腔内持续注入调温介质以调节所述盛液杯(5)内的钻井液的温度；以及

测试件(3)，设置于所述支撑杆(2)并部分地伸入所述盛液杯(5)内以检测所述盛液杯(5)内的钻井液的粘度。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述盛液杯(5)设有均与所述调温腔连通的注入插管(6)及输出插管(60)，所述调温组件包括：

注入管(8)和输出管(9)，均设置于所述安装板(4)；

其中，所述安装板(4)具有注入口和输出口(7)，所述注入口与所述注入管(8)及所述注入插管(6)分别连通，所述输出口(7)与所述输出管(9)及所述输出插管(60)分别连通。

3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述注入口和所述注入插管(6)均设置多个且一一对应，多个所述注入口均与所述注入管(8)连通。

4.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述安装板(4)内具有中空腔，多个所述注入口通过所述中空腔与所述注入管(8)连通。

5.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述输出管(9)的流量小于所述注入管(8)的流量。

6.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述注入口与所述注入插管(6)之间及所述输出口(7)与所述输出插管(60)之间均设有密封圈(10)。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的测试装置，其特征在于，所述调温组件还包括：

换热机(14)，与所述注入管(8)及所述输出管(9)分别连通以使得所述调温介质循环流动。

8.根据权利要求2至6中任一项所述的测试装置，其特征在于，所述安装板(4)具有供所述盛液杯(5)安装的限位凹槽(11)，所述注入口及所述输出口(7)均位于所述限位凹槽(11)内。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：

套筒(12)，滑动连接于所述支撑杆(2)，所述安装板(4)与所述套筒(12)固定连接；以及

拧紧螺栓(13)，穿设于所述套筒(12)并与所述套筒(12)螺纹连接，所述拧紧螺栓(13)能与所述支撑杆(2)抵接以固定所述套筒(12)。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：

底座(1)，所述支撑杆(2)固定于所述底座(1)。