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1、10申请公布号CN101936705A43申请公布日20110105CN101936705ACN101936705A21申请号201010201755X22申请日20100617G01B7/30200601G01B11/2620060171申请人北京探矿工程研究所地址100083北京市海淀区学院路29号72发明人赵建刚韩天夫陈延滨石凯许云博张晓翼程婧格54发明名称高温高压动态泥页岩膨胀量测定仪57摘要本发明涉及一种石油开采中地层物质膨胀率的监测仪器，具体的涉及一种高温高压动态泥页岩膨胀量测定仪，包括角位移检测装置、放大装置4、进气管6、页岩盛桶7、磁力波纹搅拌筒8、测试杆9、搅拌筒连接磁铁12。
2、、外部驱动磁铁、恒温加热套14、盛液杯15、电机16，其特征在于，电机带动外部驱动磁铁转动，使得内部磁力波纹搅拌筒8转动，页岩膨胀量通过测试杆9传递到放大装置4，经过放大装置4的放大作用传递到角位移检测装置。本发明测量装置与被测体完全隔离，测试体内完全是机械结构，保证了测量的可靠性，解决了传感器在高温高压条件下无法工作的缺点。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN101936705A1/1页21一种高温高压动态膨胀量测定仪，包括角位移检测装置、放大装置4、进气管6、页岩盛桶7、磁力波纹搅拌筒8、测试杆9、搅拌筒连接磁铁12、外部驱动磁。
3、铁、恒温加热套14、盛液杯15、电机16，其特征在于，电机带动外部驱动磁铁转动，使得内部磁力波纹搅拌筒8转动，页岩膨胀量通过测试杆9传递到放大装置4，经过放大装置4的放大作用传递到角位移检测装置。2根据权利要求1所述的高温高压膨胀量测定仪，其特征在于磁力波纹搅拌筒外加工出螺旋上升的搅拌叶片，搅拌叶片旋转搅动液体，能够模拟钻井动态条件。3根据权利要求1所述的高温高压膨胀量测定仪，其特征在于，所述角位移检测装置是非接触式磁力耦合测量装置，且放大装置4是齿轮组放大。4根据权利要求3所述的高温高压膨胀量测定仪，其特征在于，所述非接触式磁力耦合测量装置包括角位移传感器1、外部感应装置2和内部磁铁3。5根。
4、据权利要求1所述的高温高压膨胀量测定仪，其特征在于，所述角位移检测装置是摄像头检测经计算机图像识别进行测量，且其放大装置4是百分表或千分表。6根据权利要求1所述的高温高压膨胀量测定仪，其特征在于，所述页岩盛桶7采用悬挂式结构，在其上部加工出外沿，悬挂于盛液杯15的内沿之上。7根据权利要求6所述的高温高压膨胀量测定仪，其特征在于，所述页岩盛桶7侧壁上加工有液体流动孔。权利要求书CN101936705A1/3页3高温高压动态泥页岩膨胀量测定仪技术领域0001本发明涉及一种石油开采中地层泥页岩膨胀率的监测仪器，具体说是一种高温高压动态膨胀量测定仪。背景技术0002在石油勘探工程或石油开采过程中，泥页。
5、岩地层吸水膨胀是影响井壁稳定性的主要因素之一，高温高压动态膨胀仪，能较好地在一定温度和压力条件下，并模拟钻井条件，进行研究测试泥页岩水化膨胀特性，以及评价优选防塌剂，提供了一种先进的测试手段，可用于采油防膨胀剂评价、地质岩土学等领域。0003传统的高温高压泥页岩水化膨胀特性的测量仪，测量精度不高，重复性差，稳定性不好，且都是静止的，不能模拟井下动态环境。并且传统的高温高压泥页岩水化膨胀特性的测量仪采用的电子类传感器封装在高温高压的密闭容器内，在高温高压的条件下容易失效。0004本发明旨在提供一种新型的高温高压动态膨胀量测定仪，解决了模拟钻井过程中动态的环境，同时解决了，传感器在高温高压条件下不。
6、能工作的缺点，且从根本上解决了泥页岩高温高压动态膨胀量的高精度测试问题。发明内容0005为了实现该发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现0006一种高温高压动态膨胀量测定仪，包括角位移传感器、外部感应装置磁铁、内部磁铁、齿轮放大装置、进气管、页岩盛桶、磁力搅拌筒、测试杆、与磁力搅拌筒连接磁铁、温度传感器、恒温加热套、盛液杯电机。其特征在于，电机带动磁铁转动，使得内部磁力搅拌筒转动，磁力搅拌筒外加工出螺旋上升的搅拌叶片，模拟钻井动态条件。泥页岩膨胀量通过测试杆传递到齿轮，经齿轮组的放大作用使得内部磁铁旋转，形成完全密闭的测试环境，使用悬挂式页岩盛桶，页岩盛桶上开孔。0007如上所述的高温高压动。
7、态膨胀量测定仪，电机带动磁铁转动，使得内部磁力搅拌筒转动，磁力搅拌筒外加工出螺旋上升的搅拌叶片，搅拌叶片能够模拟钻井动态条件搅动测试液体。0008如上所述的高温高压动态膨胀量测定仪，泥页岩膨胀量通过测试杆传递到齿轮，经齿轮组的放大作用使得内部磁铁旋转，形成完全密闭的测试环境，并且放大了被测量的物理量。0009如上所述的高温高压动态膨胀量测定仪，使用悬挂式页岩盛桶，页岩盛桶上开孔。这样液体与泥页岩充分接触，并且使得仪器体积缩小。0010本发明测量装置与被测体完全隔离，测试体内完全是机械结构，无任何电子原件，从而使内部工作温度可以高达250摄氏度以上，而常规的最高工作温度只有150摄氏度。同时，由。
8、于采用全封闭结构，整个测试釜与外界无任何动态密封问题，从而使得釜内压力可以说明书CN101936705A2/3页4大大提高，最高测试压力可以达到15MP。利用磁力波纹搅拌筒不但实现了泥浆沿测试样四周方向的动态搅拌，而且利用波纹实现了泥浆在垂直方向的运动，从而可以更好地模拟实际钻探过程。本发明基于纯机械放大机构，实现了利用纯机械方式对微小位移量的放大功能，使得测试精度更高；本发明利用NS强磁铁实现了无接触式搅拌驱动，和磁铁感应式或摄像头图像识别的方式来检测角位移，解决了测试釜的密闭问题。附图说明0011图1为本发明的第一实施例的剖面结构示意图。0012图2为本发明的第二实施例的剖面结构示意图。0。
9、013图1中，1盖板、2耐高温高压透明玻璃板、3摄像头、4放大装置百分表或千分表、5防震油、6进气管、7页岩盛桶、8磁力波纹搅拌筒、9测试杆、10泥页岩、11测试液体、12与磁力搅拌筒连接磁铁、13温度传感器、14恒温加热套、15盛液杯、16电机。0014图2中，1角位移传感器、2外部感应装置磁铁、3内部磁铁、4放大装置齿轮组放大、5防震油、6进气管、7页岩盛桶、8磁力波纹搅拌筒、9测试杆、10泥页岩、11测试液体、12与磁力搅拌筒连接磁铁、13温度传感器、14恒温加热套、15盛液杯、16电机。具体实施方式0015下面结合附图说明该发明的具体实施方式，但不作为对发明内容的限定0016如图1所示。
10、的高温高压动态膨胀仪，包括恒温加热套14，加热套内放入盛液杯15，盛液杯内盛有一定量的测试液体11，页岩盛桶7悬挂在盛液杯15上，页岩盛桶7中盛有泥页岩样品10，通过进气管6进行气体加压，通过加热套14加热，温度传感器13通过孔深入盛液杯15内部，测得精确内部温度。磁力波纹搅拌筒8上有磁铁12，在外部电机16的转动下，进行搅拌，页岩盛桶7上有孔，测试液体可以通过孔进入泥页岩样品10。泥页岩样品10经液体浸泡后产生膨胀，膨胀的量通过测试杆9传递到放大装置4百分表或千分表，放大装置4百分表或千分表前有透明的视窗2，摄像头3经透明视窗2可透视到放大装置4百分表或千分表的读数，经计算机图像识别软件读取。
11、数值，从而测出膨胀量的数值。0017如图2所示的高温高压动态膨胀仪，包括恒温加热套14，加热套内放入盛液杯15，盛液杯内盛有一定量的测试液体11，页岩盛桶7悬挂在盛液杯15上，页岩盛桶7中盛有泥页岩样品10，通过进气管6进行气体加压，通过加热套14加热，温度传感器13通过孔深入盛液杯15内部，测得精确内部温度。磁力波纹搅拌筒8上有磁铁12，在外部电机16的转动下，进行搅拌，页岩盛桶7上有孔，测试液体可以通过孔进入泥页岩样品10。泥页岩样品10经液体浸泡后产生膨胀，膨胀的量通过测试杆9传递到放大装置4齿轮组放大将膨胀量进行放大处理，然后形成内部磁铁3的角位移，外部感应装置2上有磁铁，磁铁感应内部。
12、磁铁3转动，也形成一定的角度。外部感应装置2上装有同步的角位移传感器1测量出角位移，从而测出膨胀量的数值。0018本发明测量装置与被测体完全隔离，测试体内完全是机械结构，无任何电子原件，从而使内部工作温度可以高达250摄氏度以上，而常规的最高工作温度只有150摄氏度。同说明书CN101936705A3/3页5时，由于采用全封闭结构，整个测试釜与外界无任何动态密封问题，从而使得釜内压力可以大大提高，最高测试压力可以达到15MP。0019本发明利用磁力波纹搅拌筒，在磁力波纹搅拌筒外侧加工出螺旋上升的搅拌叶片，搅拌叶片旋转搅动液体，不但实现了泥浆沿测试样四周方向的动态搅拌，而且利用波纹实现了泥浆在垂直方向的运动，从而可以更好地模拟实际钻探过程，模拟钻井动态条件。0020本发明基于纯机械放大机构，实现了利用纯机械方式对微小位移量的放大功能，使得测试精度更高。0021本发明利用NS强磁铁实现了无接触式搅拌驱动，和磁铁感应式或摄像头图像识别的方式来检测角位移，解决了测试釜的密闭问题。0022综上所述，本发明提供了一种新型的高温高压动态膨胀量测定仪，解决了模拟钻井过程中动态的环境，同时解决了传感器在高温高压条件下不能工作的缺点，且从根本上解决了泥页岩高温高压动态膨胀量的高精度测试问题。说明书CN101936705A1/2页6图1说明书附图CN101936705A2/2页7图2说明书附图。