一種覆膜支撐劑摩擦磨損儀及其覆膜支撐劑摩擦磨損裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種覆膜支撐劑摩擦磨損儀及其覆膜支撐劑摩擦磨損裝置。該覆膜支撐劑摩擦磨損儀包括覆膜支撐劑摩擦磨損裝置，覆膜支撐劑摩擦磨損裝置包括長度沿左右方向延伸的筒體，還包括插裝于筒體內(nèi)側(cè)或套設于筒體外側(cè)的轉(zhuǎn)動軸線沿左右方向延伸的磨削桿，磨削桿包括磨削桿體和設于磨削桿體與筒體相鄰一側(cè)的周面上的用于與筒體相對應側(cè)的筒壁相配合以對支撐劑摩擦磨損的軸線沿左右方向延伸的螺旋摩擦槽，覆膜支撐劑摩擦磨損儀還包括用于驅(qū)動磨削桿轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。在使用時，將支撐劑放于螺旋摩擦槽內(nèi)，磨削桿轉(zhuǎn)動下，支撐劑在螺旋摩擦槽內(nèi)螺旋運動，在運動過程中支撐劑與筒體相對應側(cè)的筒壁之間相摩擦而產(chǎn)生磨損。
【專利說明】
一種覆膜支撐劑摩擦磨損儀及其覆膜支撐劑摩擦磨損裝置
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種覆膜支撐劑摩擦磨損儀及其覆膜支撐劑摩擦磨損裝置。
【背景技術】
[0002]在油氣田儲層改造過程中，尤其是低滲，特低滲油氣田的儲層改造中，水力壓裂已成為增產(chǎn)和提高采收率的主要手段。目前壓裂工藝所用的支撐劑主要以陶粒和石英砂為主，石英砂雖然成本低，密度小但因其強度低，主要應用于淺層低閉合壓力井的壓裂作業(yè)；陶粒強度高主要應用于中深井的壓裂工藝，但其有密度大，摩阻大，施工風險高等因素的存在;覆膜支撐劑綜合陶粒和石英砂的優(yōu)點，它具有較小的密度和較高的強度，視密度低，施工方便，還具有疏水親油功能以及較低的酸溶解度，是水力壓裂的理想支撐劑。覆膜支撐劑是以石英砂或陶粒作為內(nèi)核，外層涂覆一層或多層樹脂涂層，用來提高支撐劑的性能。
[0003]對于覆膜支撐劑來說，如何確定覆膜的強度以及樹脂膜的耐磨性是行業(yè)研究的新課題。傳統(tǒng)的檢測方法只能檢測支撐劑在靜態(tài)狀態(tài)下的抗壓強度。例如，授權(quán)公告號為CN204514715 U，名稱為一種用于評價壓裂支撐劑抗壓強度的裝置，包括筒體和活塞，將支撐劑裝入到筒體內(nèi)，放入活塞，將裝置放于壓力機下對支撐劑進行抗壓強度試驗。試驗完成后，取出支撐劑清掃到篩盤上，篩選后稱重，根據(jù)支撐劑的重量損失，可計算破碎的支撐劑所占的比例，以此可評價支撐劑的抗壓強度。但是，支撐劑(比如覆膜支撐劑)在實際應用過程中，覆膜支撐劑是處于運動狀態(tài)的，覆膜支撐劑在輸送過程中與管道的磨損，覆膜支撐劑之間在高速運動中也會產(chǎn)生磨損，支撐劑與管道之間也會發(fā)生磨損，只檢測靜態(tài)下的抗壓強度不能反映覆膜支撐劑在真實情況下的耐磨性能。目前，還沒有專門的裝置對運動狀態(tài)下的覆膜支撐劑進行摩擦磨損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種覆膜支撐劑摩擦磨損裝置以對運動狀態(tài)的覆膜支撐劑進行摩擦磨損。本發(fā)明的目的還在于提供一種覆膜支撐劑摩擦磨損儀。
[0005]本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損裝置的技術方案是:一種覆膜支撐劑摩擦磨損裝置，包括長度沿左右方向延伸的筒體，還包括插裝于筒體內(nèi)側(cè)或套設于筒體外側(cè)的轉(zhuǎn)動軸線沿左右方向延伸的磨削桿，磨削桿包括磨削桿體和設于磨削桿體與筒體相鄰一側(cè)的周面上的用于與筒體相對應側(cè)的筒壁相配合以對支撐劑摩擦磨損的軸線沿左右方向延伸的螺旋摩擦槽。
[0006]覆膜支撐劑摩擦磨損裝置還包括與磨削桿同軸設置的可轉(zhuǎn)動的輸送桿，輸送桿包括輸送桿體和設于輸送桿體上的軸線沿左右方向延伸的螺旋輸送槽，螺旋摩擦槽的出口與螺旋輸送槽的進口相連通，螺旋輸送槽的出口與螺旋摩擦槽的進口相連通。
[0007]磨削桿插裝于筒體內(nèi)側(cè)，螺旋摩擦槽設于磨削桿體的外周面上。
[0008]磨削桿體上設有與磨削桿同軸的磨削桿通孔，輸送桿插裝于磨削桿通孔內(nèi)，螺旋輸送槽設于輸送桿體的外周面上。
[0009]輸送桿與磨削桿固定連接，螺旋摩擦槽和螺旋輸送槽的螺旋旋向相反。
[0010]筒體的外部套設有加熱套管。
[0011]加熱套管的外部套設有隔熱套管。
[0012]螺旋摩擦槽的數(shù)量至少有兩個。
[0013]螺旋輸送槽的數(shù)量至少有兩個。
[0014]本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損儀的技術方案是:一種覆膜支撐劑摩擦磨損儀，包括覆膜支撐劑摩擦磨損裝置，覆膜支撐劑摩擦磨損裝置包括長度沿左右方向延伸的筒體，還包括插裝于筒體內(nèi)側(cè)或套設于筒體外側(cè)的轉(zhuǎn)動軸線沿左右方向延伸的磨削桿，磨削桿包括磨削桿體和設于磨削桿體與筒體相鄰一側(cè)的周面上的用于與筒體相對應側(cè)的筒壁相配合以對支撐劑摩擦磨損的軸線沿左右方向延伸的螺旋摩擦槽，覆膜支撐劑摩擦磨損儀還包括用于驅(qū)動磨削桿轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。
[0015]覆膜支撐劑摩擦磨損裝置還包括與磨削桿同軸設置的可轉(zhuǎn)動的輸送桿，輸送桿包括輸送桿體和設于輸送桿體上的軸線沿左右方向延伸的螺旋輸送槽，螺旋摩擦槽的出口與螺旋輸送槽的進口相連通，螺旋輸送槽的出口與螺旋摩擦槽的進口相連通。
[0016]磨削桿插裝于筒體內(nèi)側(cè)，螺旋摩擦槽設于磨削桿體的外周面上。
[0017]磨削桿體上設有與磨削桿同軸的磨削桿通孔，輸送桿插裝于磨削桿通孔內(nèi)，螺旋輸送槽設于輸送桿體的外周面上。
[0018]輸送桿與磨削桿固定連接，螺旋摩擦槽和螺旋輸送槽的螺旋旋向相反。
[0019]筒體的外部套設有加熱套管。
[0020]加熱套管的外部套設有隔熱套管。
[0021]螺旋摩擦槽的數(shù)量至少有兩個。
[0022]螺旋輸送槽的數(shù)量至少有兩個。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:覆膜支撐劑摩擦磨損裝置包括長度沿沿左右方向延伸的筒體，還包括插裝于筒體內(nèi)側(cè)或套設于筒體外側(cè)的轉(zhuǎn)動軸線沿左右方向延伸的磨削桿，磨削桿包括磨削桿體和設于磨削桿體與筒體相鄰一側(cè)的周面上的用于與筒體相對應側(cè)的筒壁相配合以對支撐劑摩擦磨損的螺旋摩擦槽。在使用時，將支撐劑放于螺旋摩擦槽內(nèi)，磨削桿轉(zhuǎn)動下，支撐劑在螺旋摩擦槽內(nèi)螺旋運動，在運動過程中支撐劑與筒體相對應側(cè)的筒壁之間相摩擦而產(chǎn)生磨損，磨削桿轉(zhuǎn)動一定時間后，將支撐劑取出，用標準篩進行篩選，根據(jù)磨損的支撐劑所占的比例就可評價支撐劑的耐磨性。在使用時，可以直接在螺旋摩擦槽內(nèi)送入常溫干態(tài)下支撐劑，模擬常溫干態(tài)下支撐劑的磨損;也可將支撐劑混在壓裂液或其他液體中，將混有支撐劑的壓裂液或者其他液體送入螺旋摩擦槽，以模擬在壓裂施工中支撐劑在液體中跟管道之間的磨損，液體可選用壓裂液，也可選用清水。
[0024]進一步地，覆膜支撐劑摩擦磨損裝置還包括與磨削桿同軸設置的可轉(zhuǎn)動的輸送桿，輸送桿包括輸送桿體和設于輸送桿體上的螺旋輸送槽，螺旋摩擦槽的出口與螺旋輸送槽的進口相連通，螺旋輸送槽的出口與螺旋摩擦槽的進口相連通，在使用時，支撐劑在螺旋摩擦槽內(nèi)螺旋運動從螺旋摩擦槽的進口運動到螺旋摩擦槽的出口，接著進入到螺旋輸送槽的進口，在螺旋輸送槽內(nèi)螺旋運動被輸送到螺栓輸送槽出口，然后進入到螺旋摩擦槽進口，支撐劑在螺旋摩擦槽和螺旋輸送槽之間循環(huán)流動可以對支撐劑進行連續(xù)磨損，提高裝置的效率。
[0025]進一步地，筒體的外部套設有加熱套管，加熱套管對筒體進行加熱以模擬不同的地層溫度。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損儀的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損儀的實施例中磨削桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損儀的實施例中輸送桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中:1、輸送桿;2、磨削桿;3、筒體;4、加熱套管;5、隔熱套管;6、螺旋輸送槽;7、螺旋摩擦槽;8、磨削桿通孔;9、磨削桿體;1、輸送桿體。
【具體實施方式】
[0028]本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損儀的具體實施例，如圖1至圖3所示。覆膜支撐劑摩擦磨損儀包括長度沿左右方向延伸的筒體3，筒體3由不銹鋼制成，筒體3耐磨而且不易生銹。筒體3內(nèi)側(cè)插裝有轉(zhuǎn)動軸線沿左右方向延伸的磨削桿2，磨削桿2包括磨削桿體9和設于磨削桿體9的外周面上的用于與筒體的內(nèi)壁相配合以對支撐劑摩擦磨損的軸線沿左右方向延伸的螺旋摩擦槽7。磨削桿體9上設有與磨削桿同軸的磨削桿通孔8，磨削桿通孔8內(nèi)插裝有與磨削桿2同軸的輸送桿I，磨削桿2與輸送桿I固定連接，輸送桿包括輸送桿體1和設于輸送桿體1的外周面上的軸線沿左右方向延伸的螺旋輸送槽6，螺旋摩擦槽的出口與螺旋輸送槽的進口相連通，螺旋輸送槽的出口與螺旋摩擦槽的進口相連通，螺旋輸送槽用于將支撐劑從螺旋輸送槽的進口輸送到螺旋摩擦槽的進口以使支撐劑在螺旋摩擦槽和螺旋輸送槽之間循環(huán)流動，螺旋摩擦槽的螺旋旋向為正旋，螺旋輸送槽的螺旋旋向為反旋，螺旋摩擦槽的數(shù)量有四個，螺旋輸送槽的數(shù)量有四個。筒體3的外部套設有加熱套管4，加熱套管4的外部套設有隔熱套管5。加熱套管4對筒體3進行加熱模擬地層的溫度環(huán)境。
[0029]覆膜支撐劑摩擦磨損儀還包括用于驅(qū)動磨削桿轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置包括與輸送桿2相連的電機。
[0030]在使用過程中，將覆膜支撐劑從螺旋摩擦槽7的進口送入到筒體3內(nèi)，可以直接在螺旋摩擦槽內(nèi)送入常溫干態(tài)下支撐劑;也可將支撐劑混在壓裂液或其他液體中，將混有支撐劑的壓裂液或者液體送入螺旋摩擦槽。在磨削桿的轉(zhuǎn)動下，覆膜支撐劑在螺旋摩擦槽7螺旋運動，當覆膜支撐劑運動到螺旋摩擦槽7的出口時，覆膜支撐劑進入到螺旋輸送槽6的進口，覆膜支撐劑在螺旋輸送槽6內(nèi)螺旋運動，當覆膜支撐劑運動到螺旋輸送槽6的出口時，覆膜支撐劑又進入到螺旋摩擦槽7的進口。如上所述，覆膜支撐劑在螺旋摩擦槽7和螺旋輸送槽6內(nèi)循環(huán)往復運動，覆膜支撐劑與筒體3的內(nèi)壁之間摩擦而產(chǎn)生磨損，在磨削桿旋轉(zhuǎn)一定時間之后，使用標準篩篩分，根據(jù)磨損的覆膜支撐劑所占的比例就可評價覆膜支撐劑的耐磨性。本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損儀的結(jié)構(gòu)簡便，能最大限度的模擬覆膜支撐劑壓裂過程中的磨損。通過調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)磨削桿的轉(zhuǎn)速，可以模擬支撐劑在不同的轉(zhuǎn)速下的磨損情況。
[0031]本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損儀的其他實施例中，螺旋摩擦槽的螺旋旋向為反旋，螺旋輸送槽的螺旋旋向為正旋。
[0032]本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損儀的其他實施例中，輸送桿套設于磨削桿的外部。
[0033]本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損儀的其他實施例中，磨削桿和輸送桿之間不是固定連接的，磨削桿和輸送桿之間可以相對轉(zhuǎn)動，磨削桿和輸送桿分別由不同的驅(qū)動裝置驅(qū)動，用于驅(qū)動磨削桿轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置為第一驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動輸送桿轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置為第二驅(qū)動裝置，螺旋摩擦槽和螺旋輸送槽的螺旋旋向可相同也可相反。當螺旋摩擦槽和螺旋輸送槽的螺旋旋向相反時，在使用時磨削桿和輸送桿同向轉(zhuǎn)動。當螺旋摩擦槽和螺旋輸送槽的螺旋旋向相同時，在使用時磨削桿和輸送桿反向轉(zhuǎn)動。
[0034]本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損儀的其他實施例中，磨削桿套設于筒體的外側(cè)，螺旋摩擦槽設于磨削桿體的內(nèi)周面上。
[0035]本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損儀的其他實施例中，螺旋輸送槽設于輸送桿體的內(nèi)周面上。
[0036]本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損儀的其他實施例中，也可省去輸送桿。
[0037]本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損儀的其他實施例中，螺旋摩擦槽的數(shù)量不限于四個，螺旋摩擦槽的數(shù)量可有一個或大于一個;螺旋輸送槽的數(shù)量也不限于四個，螺旋輸送槽的數(shù)量可有一個或大于一個。
[0038]本發(fā)明中覆膜支撐劑摩擦磨損裝置的實施例中，覆膜支撐劑摩擦磨損裝置的結(jié)構(gòu)與覆膜支撐劑摩擦磨損儀的實施例中覆膜支撐劑摩擦磨損裝置的結(jié)構(gòu)相同，不再在此贅述。
【主權(quán)項】
1.一種覆膜支撐劑摩擦磨損裝置，其特征在于:包括長度沿左右方向延伸的筒體，還包括插裝于筒體內(nèi)側(cè)或套設于筒體外側(cè)的轉(zhuǎn)動軸線沿左右方向延伸的磨削桿，磨削桿包括磨削桿體和設于磨削桿體與筒體相鄰一側(cè)的周面上的用于與筒體相對應側(cè)的筒壁相配合以對支撐劑摩擦磨損的軸線沿左右方向延伸的螺旋摩擦槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆膜支撐劑摩擦磨損裝置，其特征在于:覆膜支撐劑摩擦磨損裝置還包括與磨削桿同軸設置的可轉(zhuǎn)動的輸送桿，輸送桿包括輸送桿體和設于輸送桿體上的軸線沿左右方向延伸的螺旋輸送槽，螺旋摩擦槽的出口與螺旋輸送槽的進口相連通，螺旋輸送槽的出口與螺旋摩擦槽的進口相連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的覆膜支撐劑摩擦磨損裝置，其特征在于:磨削桿插裝于筒體內(nèi)偵U，螺旋摩擦槽設于磨削桿體的外周面上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的覆膜支撐劑摩擦磨損裝置，其特征在于:磨削桿體上設有與磨削桿同軸的磨削桿通孔，輸送桿插裝于磨削桿通孔內(nèi)，螺旋輸送槽設于輸送桿體的外周面上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的覆膜支撐劑摩擦磨損裝置，其特征在于:輸送桿與磨削桿固定連接，螺旋摩擦槽和螺旋輸送槽的螺旋旋向相反。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆膜支撐劑摩擦磨損裝置，其特征在于:筒體的外部套設有加熱套管。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的覆膜支撐劑摩擦磨損裝置，其特征在于:加熱套管的外部套設有隔熱套管。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆膜支撐劑摩擦磨損裝置，其特征在于:螺旋摩擦槽的數(shù)量至少有兩個。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的覆膜支撐劑摩擦磨損裝置，其特征在于:螺旋輸送槽的數(shù)量至少有兩個。10.一種覆膜支撐劑摩擦磨損儀，其特征在于:包括如權(quán)利要求1-9中任意一項所述的覆膜支撐劑摩擦磨損裝置，還包括用于驅(qū)動磨削桿轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。
【文檔編號】G01N3/56GK106018144SQ201610384941
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】張?zhí)斐? 孟高建, 常春麗, 薛建國, 陳同濤, 劉現(xiàn)偉, 張建鋒, 常廣普
【申請人】河南天祥新材料股份有限公司