[发明专利]一种快速测量高弹性材料拉伸性能的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量高弹性材料拉伸性能的装置及方法，特别涉及一种快速的测量高弹性材料拉伸性能的装置及方法，属于石油开采技术领域。

背景技术

近几年关于柔性堵剂的实验与理论研究成为热点，该堵剂主要针对膨体颗粒类堵剂具有吸水膨胀速度快、变形差、膨胀后强度低、易破碎、不利于深部调剖等问题而研制出的一种高弹性颗粒材料。

一般认为这种高弹性颗粒具有超强的形变能力，可任意挤压、拉伸产生形变。该性能保证了高弹性颗粒在高含水油藏大孔道中可产生暂堵、形变和蠕变通过的脉动现象，产生一定的动态沿程流动阻力，从而使注入水从其它孔隙绕流，改变水驱通道，驱替低渗区的剩余油。另外，由于较好的拉伸性与恢复性，高弹性颗粒在运移过程中不易发生剪切破碎，能保持较高的强度，可以说高弹性颗粒的制备及研究，在油田调剖堵水作业中具有重要意义。

目前，评价高弹性颗粒的粘弹性主要在实验室采用万能材料试验机或拉力试验机方法来测量其拉伸性能，但由于该设备操作复杂，耗时费劲、价格昂贵，只有少数研究院校具备测试条件外，一般采油厂不具备条件。

因此，有必要设计出一种操作简单、现场适用的方法和仪器来快速测量高弹性颗粒的拉伸性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种快速测量高弹性材料拉伸性能的装置及利用该装置完成的快速测量高弹性材料拉伸性能的方法，本发明提供的快速测量高弹性材料拉伸性能的装置的操作简单，携带方便，利用该装置完成的快速测量高弹性材料拉伸性能的方法可以快速、准确的测量高弹性材料的拉伸性能。

为了达到上述目的，本发明提供了一种快速测量高弹性材料拉伸性能的装置，该装置包括：弹簧计、第一金属环、带刻度空心圆柱体、下夹具、上夹具、第二金属环、第三金属环；

其中，所述第三金属环与第二金属环通过第一无弹性连接设备连接；

所述第三金属环设置有环孔和卡槽；

所述第二金属环与所述上夹具通过第二无弹性连接设备连接；

所述上夹具和所述下夹具用于固定待测样品；

所述下夹具与所述第一金属环通过第三无弹性连接设备连接；

所述第三金属环设置在所述带刻度空心圆柱体的外部的上方；

所述第一金属环设置在所述带刻度空心圆柱体的外部的下方；

所述上夹具和所述下夹具设置在所述带刻度空心圆柱体的内部；

所述弹簧计与所述第一金属环连接。

本发明提供的快速测量高弹性材料拉伸性能的装置中，优选地，所述带刻度空心圆柱体的上部设置有基准线。

在发明提供的快速测量高弹性材料拉伸性能的装置中，设置基准线的目的是为了方便计算实验的拉伸长度。

本发明提供的快速测量高弹性材料拉伸性能的装置中，优选地，所述上夹具设置在带刻度空心圆柱体的基准线的水平位置。

本发明提供的快速测量高弹性材料拉伸性能的装置中，优选地，所述带刻度空心圆柱体为透明材料制成的带刻度空心圆柱体。

根据本发明的具体实施方式，选用透明材料制成的带刻度空心圆柱体的目的是便于观察空心圆柱体上的刻度，以清楚的知道待测的高弹性材料的初始长度和拉伸长度。

本发明提供的快速测量高弹性材料拉伸性能的装置中，优选地，所述带刻度空心圆柱体的材质包括透明塑料或透明玻璃等。

本发明提供的快速测量高弹性材料拉伸性能的装置中，优选地，所述第一无弹性连接设备、第二无弹性连接设备和第三无弹性连接设备包括钢丝线等。

本发明提供的快速测量高弹性材料拉伸性能的装置中，第三金属环的卡槽用来卡住第二金属环，卡槽的形状与第二金属环相匹配，以便将其卡住。

本发明提供的快速测量高弹性材料拉伸性能的装置中，第二金属环穿过第三金属环的环孔，然后固定在卡槽上。

本发明还提供了一种快速测量高弹性材料拉伸性能的方法，该方法包括以下步骤：

利用上述的快速测量高弹性材料拉伸性能的装置对待测样品进行拉伸试验，记录拉断时的弹簧计的读数和待测样品的长度；

根据所述读数和试样长度计算拉伸强度和断裂拉伸率，完成所述高弹性材料拉伸性能的快速测量。

在本发明提供的快速测量高弹性材料拉伸性能的方法中，优选地，利用上述快速测量高弹性材料拉伸性能的装置对待测样品进行拉伸试验时，以恒定速度拉伸待测样品。