[实用新型]一种高温高压流变性能测试仪

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种高温高压流变性能测试仪，属模拟测试石油或地质钻井液流变性的设备技术领域。

背景技术：

液体的流变性是指作用于液体的层间剪切应力与液体变形(流动)的特性。不同类型的液体，其流变性是不一样的。既使是同一种类型的液体，在不同的温度和压力下，以及外加剂的加入量和搅拌的方法都对液体的流变性能有较大的影响，如粘滞性、动(静)切应力、触变性、剪切稀释性等都属于液体的流变性能，它是液体的自身属性。

目前，国内使用从美国进口的范氏50C(Fann50C)型旋转流变仪测试模拟井内压力和温度状态下钻井液的流变性，这种仪器带有齿轮变速结构、结构复杂、密封面较多，使用性单一，不能给出有关的流变参数。尤其在压力釜中的动密封结构，极易因密封件的磨损、老化、变形而造成密封压力的不稳定，从而影响测试数据的准确性。

发明内容：

本实用新型的目的在于：提供一种通过步进电机控制磁力传动装置，采用液压泵加压、加热器加温，使转速调控理想，扭矩传递可靠，结构简单，能达到最高试验温度260℃，最大试验压力137.9MPa，转筒转速2～700r/min，剪切速率1022S^-1的高温高压流变性能测试仪。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种高温高压流变性能测试仪，它由步进电机、外磁缸、内磁缸、外筒、内筒、加热器、温度传感器、釜体、扭矩传感器、隔离圈、压力传感器、液压油泵、计算机、冷却水箱构成，其特征在于：釜体的下方设置有步进电机和外磁缸，步进电机通过传动轴与外磁缸连接；釜体的外壁上装有加热器，加热器上端的釜体上设置有液压油出口和温度传感器，加热器下端的釜体上设置有液压油进口；釜体内的底部装有高温合金轴承和内磁缸，内磁缸的上方装有外筒，内磁缸通过月牙销与外筒连接；外筒内设置有内筒，外筒的顶部装有隔离圈，隔离圈上方设置有上盖，上盖上方设置有扭矩传感器，并通过内筒轴与内筒连接；所述的釜体一侧设置有储液槽、液压油泵、液压三通电磁阀、冷却水箱、电子调压泄压阀和压力传感器；液压油泵的一侧设置有计算机和数据采集板。

所述的储液槽通过管道与液压油泵连接。

所述的计算机通过电子控制线与数据采集板连接。

所述的液压油出口由管道通过压力传感器和液压三通电磁阀与液压油泵连接。

所述的液压油进口由管道通过电子调压泄压阀和冷却水箱与液压油泵连接。

所述的步进电机、加热器、扭矩传感器、压力传感器、液压三通电磁阀、温度传感器、液压油泵、电子调压泄压阀分别通过电子控制线与数据采集板连接。

所述上盖的中心部位设置有一通孔，通孔的上、下两端端口内分别设置有四氟轴承和O型圈，上端口的O型圈上设置有O型圈压紧块，上盖的圆周上设置有凹槽，凹槽内装有金属空心O型圈，并与釜体的内壁密封连接。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

该高温高压流变性能测试仪通过步进电机控制磁力传动装置，采用液压泵加压、加热器加温，与现有技术相比不仅没有齿轮变速结构和动密封结构，而且还减少了密封面，省去了在釜体内安装的扭簧和扭矩电信号引出装置，使结构非常简单。另外将传感器从釜体内移至釜体外，避免了现有传感器在釜体内受到的温度和压力的影响而影响测量精度的问题，保证了试验数据的准确性。本实用新型能通过微机进行自动测试，并能屏幕显示和打印出有关流变参数、绘制流变曲线；可在高温高压状态下模拟测试石油或地质钻井液的流变性，最高试验温度为260℃，最大试验压力为137.9MPa，转筒转速2～700r/min，剪切速率1022S^-1；通过对泥浆流变性能的测定及部分流变参数的计算如：塑性粘度、动切力、流性指数、稠度系数、雷诺数等，绘出实验液体的实际流变曲线。通过分析实验流体流变性能的差别及原因，讨论理论流变曲线与实际流变曲线的吻合程度，验证F比值法的准确性，再根据测量的流变参数按宾汉模式或幂律模式计算出实验流体在环空流动时的雷诺数。

附图说明：

图1为高温高压流变性能测试仪的结构示意图；

图2为高温高压流变性能测试仪釜体的结构示意图。