[发明专利]一种钻井液低温性能测试方法及装置

权利要求书

1.一种钻井液低温性能测试装置，由一个带有除湿和可编程功能的高低温实验箱(1)、 用于采集与显示实验温度和视频图像的数据采集系统(9)、获取测试仪器上刻度标示图像的 摄像头(6)、位于该实验箱中的测试仪器及两个温度传感器组成，其特征是：测试仪器位于 该实验箱的工作室内的操作平台(11)上；两个温度传感器分别用于检测该实验箱箱体内工 作室的温度及操作平台上钻井液的温度；摄像头置于该实验箱箱体的顶部；数据采集系统置 于该实验箱箱体的外部，其通过信号线分别与摄像头和温度传感器连接；

所述高低温实验箱(1)的结构包括：该实验箱工作室的顶部设计为可方便开启的顶盖 (13)，顶盖中心位置开孔且配有绝热孔盖；工作室正面开4个测试孔，4个测试孔在一条直线 上，其中1个测试孔的孔径为15cm，该孔上装有可沿孔轴线伸缩的前端用加热防雾透明玻璃 密封的观察筒；另外3个测试孔规格一样，孔径5cm。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是数据采集系统(9)由信号变送器、数据采集卡、 视频采集卡和电脑组成，其中：两个温度传感器的信号线连接信号变送器，信号变送器连接 数据采集卡，摄像头通过数据线连接视频采集卡，数据采集卡和视频采集卡安装在电脑主板 上，电脑上装有运行的数据采集软件。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征是操作平台(11)的中心与顶盖(13)的中心在一 条线上。

4.一种利用权利要求1至3中任一权利要求所述装置实现钻井液低温性能测试的方法，其 特征是用高低温实验箱(1)在其工作室内制造出恒定或变化的低温低湿环境，然后将钻井液 和测试仪器放入操作平台(11)上降温，待测试仪器温度和钻井液温度达到统一后再进行测 试实验；通过温度传感器和电脑检测钻井液，待温度降到设定值时启动钻井液测试仪器进行 各项性能测试，测试过程中一直维持设定的低温状态，同时通过摄像头观察测试仪器的刻度， 并且将图像传递到电脑屏幕上显示。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是采用以下方法测试钻井液的温度：首先打开顶盖 (13)，将搅拌器放入高低温实验箱的操作平台(11)上，然后把需要测试的钻井液盛入量杯， 该量杯放在搅拌器的搅拌头下；将两个温度传感器分别放在量杯里和操作台上；盖上顶盖， 通过触摸屏开启高低温实验箱(1)，打开其除湿功能并设定降温温度值；然后启动数据采集 系统(9)，通过电脑记录量杯里的钻井液温度值，待钻井液温度降低到实验温度时，开盖取 出放在钻井液中的温度传感器，随后盖上顶盖，接通搅拌器电源，经搅拌15～30分钟后得到 降温后的钻井液，该钻井液温度为-20～15℃。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是采用以下方法测试降温后钻井液的PH值：高低 温实验箱(1)保持降温工作状态，打开顶盖(13)，将PH试纸伸入降温后的钻井液中，数秒 后取出，观察试纸颜色并与标准颜色对比，从而得出相应的PH值。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征是采用以下方法测试降温后钻井液的比重：高低温 实验箱(1)保持降温工作状态，将搅拌器取出，放入比重计；将降温后的钻井液倒出一部分 到比重计的泥浆杯中，操作员站在箱外，通过操作台(11)进行比重测量。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征是采用以下方法测试降温后钻井液的流变性测 试，具体是：高低温实验箱(1)保持降温工作状态，取出比重计，放入电动调速旋转粘度计； 调整所述粘度计在操作台(11)上的位置，使所述粘度计的刻度盘与顶盖(13)的开孔(7) 在一条线上；将量杯中剩余的钻井液放在旋转粘度计转筒下面，选择一个档位后，盖上顶盖， 旋开开孔(7)的盖子，放入摄像头(6)，盖上顶盖和开孔，通过透明观察窗(8)使摄像头 刚好抵近旋转粘度计的刻度盘；等待3分钟后，接通旋状粘度计和冷光源(10)的电源，按常 规钻井液流变性测试方法进行测试，通过电脑屏幕上显示的刻度盘图像记录相应转速下的读 数值，随后快速打开顶盖(13)换不同档位和转速，再重复上述同样操作。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征是采用以下方法测试降温后钻井液的失水造壁性 测试，具体是：高低温实验箱(1)保持降温工作状态，先取出摄像头(6)，然后打开顶盖取 出电动调速旋转粘度计，放入失水量测定仪和滤液收集量筒，失水量测定仪的工作气源放在 高低温实验箱(1)的外面，而工作气源管路通过该实验箱上的测试孔与放入该实验箱内的失 水量测定仪连接；按工艺要求将量杯中的钻井液倒入测定仪的泥浆杯内并固定好，调整失水 量测定仪在操作台(11)上的位置，使失水量测定仪上压力表与顶盖(13)的开孔(7)在一 条线上；盖上顶盖(13)，放入摄像头(6)，通过观察窗(8)使摄像头(6)刚好抵近失水测 定仪上的压力表；等待3分钟后，接通实验箱外的加压气源和冷光源(10)的电源，通过电脑 屏幕上显示的压力表图像观察泥浆杯内相应的压力值，待达到实验压力时，停止加压，维持6～ 8分钟后，打开顶盖(13)，操作失水量测定仪上的减压阀卸压，取出滤液收集量筒，记录相 应的滤液体积值。