專利名稱：可攪拌式配樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田提高采收率研究物理模擬實(shí)驗(yàn)用裝置。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，油田開發(fā)實(shí)驗(yàn)儀器的自動(dòng)化程度、測(cè)試速度、測(cè) 試精度均有了長(zhǎng)足發(fā)展，其發(fā)展趨勢(shì)呈標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、自動(dòng)化。隨著油田開發(fā)的需要，油 氣田開發(fā)實(shí)驗(yàn)發(fā)展到第三階段進(jìn)一步發(fā)展了保護(hù)油層的敏感性評(píng)價(jià)和提高石油采收率的 研究，實(shí)驗(yàn)從初期的簡(jiǎn)單靜態(tài)參數(shù)的測(cè)試，發(fā)展為巖石與流體間相互作用的多相滲流的測(cè) 試與研究，再發(fā)展到流體的相態(tài)研究和復(fù)雜的多維物理模型的實(shí)驗(yàn)研究，以及各種化學(xué)劑 性質(zhì)、組分的測(cè)試和復(fù)合驅(qū)提高采收率的效果與實(shí)驗(yàn)機(jī)理的研究。在油田提高采收率實(shí)驗(yàn)中需要注入各種復(fù)合體系溶液，而在實(shí)驗(yàn)時(shí)需將復(fù)合體系 溶液裝入普通配樣器中，結(jié)合圖1所示，該普通配樣器包括支架1、筒體2、上封頭3、下封頭 4、活塞5、加熱圈6、保溫套7，其中復(fù)合體系溶液由接口 8注入到活塞5上部的筒體中，再通 過接口 9注水到活塞5下部的筒體中，水壓升高使活塞5上移，從而將筒體上部存放的復(fù)合 體系溶液轉(zhuǎn)移到規(guī)定的模型中；但該普通配樣器上沒有設(shè)置攪拌裝置，所以復(fù)合體系溶液 在存放的過程中會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，導(dǎo)致最終測(cè)試的結(jié)果并不能真實(shí)反映復(fù)合體系的驅(qū)油效 果；另外即使設(shè)置了攪拌裝置，還存在攪拌軸的動(dòng)密封問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)背景技術(shù)中所存在的問題，提供一種帶攪拌裝 置的配樣器，以確保最終測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種可攪拌式配樣器，包括筒體、支 架、攪拌槳、磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、浮動(dòng)活塞、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、加熱圈和保溫罩，其中支架包括 上托板和支撐腿，上托板固定在筒體的下部；筒體包括筒身、上封頭和下封頭，筒身的上下 邊沿分別與上封頭和下封頭密封螺紋連接；筒體上設(shè)有注復(fù)合體系溶液接口 A、注水接口 B 和壓力測(cè)試接口 C ；筒體的外壁依次套有加熱圈和保溫罩；所述攪拌槳的攪拌軸采用可伸 縮結(jié)構(gòu)，每一級(jí)攪拌軸的末端固定有2-4片槳葉，最上面一級(jí)及最下面一級(jí)攪拌軸的末端 分別向兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置凸沿，并在凸沿上設(shè)有螺紋臺(tái)階孔，最下面一級(jí)攪拌槳的下表面用螺 釘固定密封圈；磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子，內(nèi)外轉(zhuǎn)子以筒體上封頭的上壁為 基線鏡像設(shè)置，內(nèi)外轉(zhuǎn)子上各帶有永久磁鐵；所述浮動(dòng)活塞由上下兩部分組成，浮動(dòng)活塞上 部分為圓柱體，圓柱體的上表面中心設(shè)有圓形的階梯槽，階梯槽的徑向兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有螺紋 孔，圓柱體的下表面中心設(shè)有圓形槽，槽內(nèi)嵌有密封圈，圓柱體側(cè)壁上設(shè)有密封機(jī)構(gòu)，浮動(dòng) 活塞下部分為一側(cè)開口的圓柱體，側(cè)壁上設(shè)有密封機(jī)構(gòu)，浮動(dòng)活塞上下兩部分對(duì)正后螺栓 連接在一起；磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的外轉(zhuǎn)子與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸連接；攪拌槳通過上級(jí) 的螺紋臺(tái)階孔與磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的內(nèi)轉(zhuǎn)子螺紋連接，通過下級(jí)的螺紋臺(tái)階孔及浮動(dòng)活塞 上的螺紋孔與浮動(dòng)活塞螺紋連接。
所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括皮帶輪、傳動(dòng)皮帶及電機(jī)，磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的外轉(zhuǎn)子與皮帶輪的輪軸連接。在筒身與上、下封頭連接處設(shè)置兩個(gè)支臂，支臂穿過保溫罩，在兩支臂之間設(shè)置連 接件，在連接件上固定電機(jī)。為了防止浮動(dòng)活塞旋轉(zhuǎn)影響密封，本裝置還裝有活塞防轉(zhuǎn)裝置，具體是在下部分 浮動(dòng)活塞的下端面上螺栓固定聯(lián)動(dòng)桿，支架的上托板下端面上設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)螺紋連接 固定有扶動(dòng)塊，扶動(dòng)塊上固定有扶動(dòng)導(dǎo)向框，聯(lián)動(dòng)桿的自由端螺紋連接固定在一根橫桿上， 橫桿的兩端固定在扶動(dòng)導(dǎo)向框的兩豎向桿上。本裝置在筒體頂部安裝磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的外轉(zhuǎn)子，由動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的調(diào)速電機(jī) 帶動(dòng)，筒體內(nèi)裝有可伸縮多級(jí)旋轉(zhuǎn)攪拌槳，攪拌槳的一端與磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的內(nèi)轉(zhuǎn)子相 連接，另一端與浮動(dòng)活塞相連接，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)攪拌槳旋轉(zhuǎn)，而多級(jí)旋轉(zhuǎn)攪拌槳的攪拌軸隨 浮動(dòng)活塞的運(yùn)動(dòng)而伸縮；裝置的上述結(jié)構(gòu)特征使得動(dòng)力輸入與輸出部分完全隔開，即電機(jī) 輸出軸與攪拌軸無接觸分開，從根本上解決了設(shè)備處于全封閉狀態(tài)下攪拌軸的動(dòng)密封問 題，在密封條件下對(duì)復(fù)合體系溶液進(jìn)行攪拌，可最大限度的確保復(fù)合體系溶液不變質(zhì)，不分 層。本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明的配樣器裝置筒身密閉，并設(shè)置了多級(jí)可伸縮 式攪拌槳，即可在密閉的環(huán)境下對(duì)復(fù)合體系溶液進(jìn)行攪拌，從而可保證液體混合的均勻性 和穩(wěn)定性，為實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果的準(zhǔn)確性提供了保障。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中配樣器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中支架1、筒體2、上封頭3、下封頭4、活塞5、加熱圈6、保溫套7、復(fù)合體系溶 液接口 8、注水接口 9。圖2是本發(fā)明可攪拌式配樣器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是可伸縮式攪拌槳的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是浮動(dòng)活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中筒體10、支架11、上托板111、筒身12、上封頭13、下封頭14、攪拌槳15、攪 拌軸最上一級(jí)螺紋臺(tái)階孔151、攪拌軸最下一級(jí)螺紋臺(tái)階孔152、攪拌槳下面密封圈153、磁 力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)16、內(nèi)轉(zhuǎn)子161、外轉(zhuǎn)子162、浮動(dòng)活塞17、浮動(dòng)活塞上部分171、浮動(dòng)活塞 上部分階梯槽172、浮動(dòng)活塞上部分螺紋孔173、密封圈174、浮動(dòng)活塞下部分175、浮動(dòng)活塞 連接用螺栓176、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18、皮帶輪181、傳動(dòng)皮帶182、電機(jī)183、加熱圈19、保溫罩 20、聯(lián)動(dòng)桿21、扶動(dòng)塊22、導(dǎo)向框23。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明
由圖2所示，可攪拌式配樣器包括筒體10、支架11、攪拌槳15、磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)16、 浮動(dòng)活塞17、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18、加熱圈19、保溫罩20，支架11包括上托板111和支撐腿，上 托板111固定在筒體的下部，為了操作方便支撐腿的底部可以設(shè)置有滑輪；筒體10的外壁 依次套有加熱圈19和保溫罩20 ；其中所述筒體10包括筒身12、上封頭13和下封頭14，筒 身12的上下邊沿分別與上封頭13和下封頭14螺紋密封連接，從而可確保筒體10內(nèi)部為密閉空間；筒體10上設(shè)有三個(gè)接口，分別為注復(fù)合體系溶液接口 A、注水接口 B、壓力測(cè)試接 口 C ；所述攪拌槳15采用多節(jié)可伸縮結(jié)構(gòu)，由圖3所示，攪拌槳15的攪拌軸采用相互套接 的中空管，每個(gè)管的末端固定有2-4片槳葉，在攪拌軸的最上面一級(jí)及最下面一級(jí)管端分 別向外對(duì)稱設(shè)置凸沿，并在凸沿上分別設(shè)有螺紋臺(tái)階孔151、152，攪拌槳最后一級(jí)的下表面 用螺釘固定密封圈153 ；所述各節(jié)中空管的套接方法可以是在每級(jí)套管外表面一側(cè)設(shè)有限 位凹口，然后兩級(jí)套管之間用固定銷固定，當(dāng)然也可采用其他常規(guī)的可伸縮套接方法；磁力 耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)16包括內(nèi)轉(zhuǎn)子161、外轉(zhuǎn)子162，內(nèi)外轉(zhuǎn)子上各帶有永久磁鐵；所述
浮動(dòng)活塞17由上下兩部分組成，由圖4所示，浮動(dòng)活塞上部分171為圓柱體，圓柱體的 上表面中心設(shè)有圓形的階梯槽172，階梯槽172的徑向兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有螺紋孔173，圓柱體的 下表面中心設(shè)有圓形槽，槽內(nèi)嵌有密封墊片或密封圈174，圓柱體側(cè)壁上設(shè)有凹槽，用于安 裝密封圈；浮動(dòng)活塞下部分175為一側(cè)開口的空心圓柱體，側(cè)壁上設(shè)有凹槽，用于安裝密封 圈，采用這種空心的結(jié)構(gòu)是為了減輕整個(gè)活塞的重量，浮動(dòng)活塞17上下兩部分對(duì)正后用螺 栓176連接；所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18采用皮帶傳動(dòng)方式，包括皮帶輪181、傳動(dòng)皮帶182、電機(jī) 183，當(dāng)然動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18也可以采用其他常規(guī)的傳動(dòng)方式。下面具體說明各組成部分的連接方式在筒身12與上封頭13及下封頭14連接處 設(shè)置兩個(gè)支臂，支臂穿過保溫罩，在兩支臂之間設(shè)置連接件，用于固定電機(jī)183 ；磁力耦合 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的外轉(zhuǎn)子 162與皮帶輪181的輪軸相連接，在上封頭內(nèi)以上封頭的上壁為基線、與 外轉(zhuǎn)子162鏡像位置處設(shè)置內(nèi)轉(zhuǎn)子161 ；攪拌槳通過最上一級(jí)螺紋孔151與內(nèi)轉(zhuǎn)子161螺 紋連接、通過最下一級(jí)螺紋孔152及浮動(dòng)活塞上部分螺紋孔173與浮動(dòng)活塞螺紋連接。為了防止浮動(dòng)活塞17旋轉(zhuǎn)，在浮動(dòng)活塞下部分175的下端面上螺栓固定聯(lián)動(dòng)桿 21，支架11的上托板111下端面上設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)螺紋連接固定有扶動(dòng)塊22，通過扶動(dòng)塊 22固定有扶動(dòng)導(dǎo)向框23，聯(lián)動(dòng)桿21的自由端螺紋連接固定在一根橫桿上，橫桿的兩端固定 在扶動(dòng)導(dǎo)向框22的兩豎向桿上。具體連接該可攪拌式配樣器筒體內(nèi)各部件時(shí)，首先連接攪拌槳與內(nèi)轉(zhuǎn)子，再連接 攪拌槳與浮動(dòng)活塞的上部分，并將浮動(dòng)活塞的下部分與聯(lián)動(dòng)桿21連接好，最后連接浮動(dòng)活 塞的上下兩部分即可。為了更好地實(shí)現(xiàn)溫度控制，加熱系統(tǒng)可設(shè)置為自動(dòng)控制，并可設(shè)置控制面板，以方 便操作。該套裝置的操作方法
①壓力測(cè)試接口C處連接壓力表，復(fù)合體系溶液接口 A和注入泵相連接，啟動(dòng)注入泵， 把復(fù)合體系溶液注入到浮動(dòng)活塞上部的筒體中；
②接通電源，打開控制面板上的總電源開關(guān)，打開溫度控制開關(guān)，設(shè)定工作溫度；打開 攪拌電源開關(guān)，調(diào)節(jié)攪拌速度，電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子及攪拌槳旋 轉(zhuǎn)，對(duì)復(fù)合體系溶液進(jìn)行攪拌；
③將復(fù)合體系溶液接口A和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖噙B接，注水接口 B和注水泵相連接，以實(shí)驗(yàn)所需 的注入速度向配樣器浮動(dòng)活塞下部的筒體內(nèi)注水，推動(dòng)浮動(dòng)活塞上移，把復(fù)合體系溶液轉(zhuǎn) 移注入到實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭?，完成操作?br> 權(quán)利要求
一種可攪拌式配樣器，包括筒體(10)、支架(11)、攪拌槳(15)、磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(16)、浮動(dòng)活塞(17)、動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(18)、加熱圈(19)和保溫罩(20)，其中筒體(10)包括筒身(12)及上封頭(13)和下封頭(14)，筒身(12)的上下邊沿分別與上封頭(13)和下封頭(14)密封螺紋連接；筒體(10)上設(shè)有注復(fù)合體系溶液接口A、注水接口B和壓力測(cè)試接口C；筒體(10)的外壁依次套有加熱圈(19)和保溫罩(20)；支架(11)包括上托板(111)和支撐腿，上托板(111)固定在筒體的下部；其特征在于所述攪拌槳(15)的攪拌軸采用可伸縮結(jié)構(gòu)，每一級(jí)攪拌軸的末端固定有2 4片槳葉，最上面一級(jí)及最下面一級(jí)攪拌軸的末端分別向兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置凸沿，并在凸沿上設(shè)有上、下螺紋臺(tái)階孔(151)、(152)，最下面一級(jí)攪拌槳的下表面用螺釘固定密封圈(153)；磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(16)包括內(nèi)轉(zhuǎn)子(161)和外轉(zhuǎn)子(162)，內(nèi)外轉(zhuǎn)子以筒體上封頭的上壁為基線鏡像設(shè)置，內(nèi)外轉(zhuǎn)子上各帶有永久磁鐵；所述浮動(dòng)活塞(17)由上下兩部分組成，浮動(dòng)活塞上部分(171)為圓柱體，圓柱體的上表面中心設(shè)有圓形的階梯槽(172)，階梯槽的徑向兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有螺紋孔(173)，圓柱體的下表面中心設(shè)有圓形槽，槽內(nèi)嵌有密封圈(174)，圓柱體側(cè)壁上設(shè)有密封機(jī)構(gòu)，浮動(dòng)活塞下部分(175)為一側(cè)開口的圓柱體，側(cè)壁上設(shè)有密封機(jī)構(gòu)，浮動(dòng)活塞上下兩部分對(duì)正后通過螺栓(176)連接在一起；磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的外轉(zhuǎn)子與動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸連接；攪拌槳通過上級(jí)的螺紋臺(tái)階孔(151)與內(nèi)轉(zhuǎn)子螺紋連接，通過下級(jí)的螺紋臺(tái)階孔(152)及浮動(dòng)活塞上的螺紋孔(173)與浮動(dòng)活塞螺紋連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的可攪拌式配樣器，其特征在于所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(18)采用 皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括皮帶輪(181)、傳動(dòng)皮帶(182)及電機(jī)(183)，磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的外轉(zhuǎn) 子(162)與皮帶輪(181)的輪軸連接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的可攪拌式配樣器，其特征在于在筒身(12)與上、下封 頭(13、14)連接處設(shè)置兩個(gè)支臂，支臂穿過保溫罩(20)，在兩支臂之間設(shè)置連接件，在連接 件上固定電機(jī)(183)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的可攪拌式配樣器，其特征在于在浮動(dòng)活塞下部分(175) 的下端面上螺栓固定聯(lián)動(dòng)桿(21)，支架(11)的上托板(111)下端面上設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)螺 紋連接固定有扶動(dòng)塊(22)，扶動(dòng)塊(22)上固定有扶動(dòng)導(dǎo)向框(23)，聯(lián)動(dòng)桿(21)的自由端螺 紋連接固定在一根橫桿上，橫桿的兩端固定在扶動(dòng)導(dǎo)向框(22)的兩豎向桿上。
5.按照權(quán)利要求3所述的可攪拌式配樣器，其特征在于在浮動(dòng)活塞下部分(175)的下 端面上螺栓固定聯(lián)動(dòng)桿(21)，支架(11)的上托板(111)下端面上設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)螺紋連 接固定有扶動(dòng)塊(22)，扶動(dòng)塊(22)上固定有扶動(dòng)導(dǎo)向框(23)，聯(lián)動(dòng)桿(21)的自由端螺紋連 接固定在一根橫桿上，橫桿的兩端固定在扶動(dòng)導(dǎo)向框(22)的兩豎向桿上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可攪拌的配樣器，該裝置安裝了磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和可伸縮多級(jí)旋轉(zhuǎn)攪拌槳，多級(jí)旋轉(zhuǎn)攪拌槳的攪拌軸可隨浮動(dòng)活塞的運(yùn)動(dòng)而伸縮；其中磁力耦合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可確保電機(jī)輸出軸與攪拌軸無接觸分開，從根本上解決了配樣器中復(fù)合體系溶液需要攪拌及設(shè)備處于全封閉狀態(tài)下攪拌軸的動(dòng)密封問題，為保證復(fù)合體系溶液的均勻性、穩(wěn)定性及實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保障。
文檔編號(hào)B01F7/20GK101954254SQ20101029858
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月2日
發(fā)明者劉文濤, 張衛(wèi)東, 楊鳳華, 王洪衛(wèi), 苑曉艷, 鄧慶軍, 隋新光 申請(qǐng)人:大慶油田有限責(zé)任公司