[发明专利]强凝胶强度测量仪及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种强度测量仪，尤其是一种用于测量强凝胶强度的测量仪及测量方法。 

背景技术

在油田的堵水调剖措施中，强凝胶的封堵性能占有重要地位。强凝胶注入地层后，其强度将受诸多因素的影响，因而地面模拟实验必不可少，进行同一强凝胶的强度变化分析以及不同强凝胶之间强度的比较分析是评价强凝胶封堵性能的重要手段。 

可进行强凝胶强度测量的仪器设备主要有流变仪、质构仪，但这些设备庞大、价格昂贵等因素很难随时得到使用，尤其在措施现场的携带和使用很不方便。目前，对强凝胶强度的测量方法通常采用目测代码法或落球法。目测代码评价方法是由Sydansk等人对调堵剂凝胶的强度(Gel Strength Codes简称GSC)进行目测，依据凝胶在试管垂直放置时所表现出的不同状态来确定凝胶强度。落球法是对在试管中生成的凝胶选用不同规格的钢球，将钢球从指定位置自然落下，观察钢球停留在凝胶中的位置来确定凝胶强度。这两种测量方法均是从表观现象来确定凝胶的强度，不能定量的表示，并且测量过程具有很大主观性，对凝胶强度的确定会因人而异，测量结果缺乏精度。中国专利CN2781354Y将作用力施加在冻胶上，通过测量作用力的数值测量出冻胶的强度。此测量方法能以数值表示冻胶的强度，但测量方式单一，对作用力的施加程度没有衡量标准。 

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种强凝胶强度测量仪及测量方法，以改善或克服上述现有设备存在的问题。 

本发明的技术解决方案是：一种强凝胶强度测量仪，所述测量仪包括支架、升降固定装置以及第一测量装置，所述支架支撑所述升降固定装置，所述第一测量装置用于测量强凝胶受挤压时的流动能力，且所述强凝胶的强度利用所测得的流动能力来表征。 

如上所述的强凝胶强度测量仪，其中，所述第一测量装置包括第一测量头及第一容器，所述第一测量头为圆片式测量头，包括杆状的上部连接部和圆片状的下部压接部，所述上部连接部能拆卸地固定于所述升降固定装置上，所述下部压接部用于与所述第一容器内强凝胶 压接；所述第一容器包括容器主体及其底部与之相连通的水平管，且所述水平管上有刻度值。 

如上所述的强凝胶强度测量仪，其中，所述测量仪还包括第二测量装置，该第二测量装置包括第二测量头、第二容器和电子天平，所述第二测量头呈杆状，其上端具有连接部，以与所述升降固定装置能拆卸地固定连接，所述第二容器用于盛装强凝胶，所述电子天平用于测量强凝胶表面的破裂压力或受力变形能力。 

如上所述的强凝胶强度测量仪，其中，所述支架包括底座和竖杆，所述升降固定装置包括横杆与升降杆，所述横杆用可旋转的固定螺钉固定于所述支架的竖杆上，所述横杆与升降杆用升降仓固定，通过升降仓外侧的旋钮调节所述升降杆的位置；所述升降杆底部带有接头，用于与所述第一或第二测量头上端能拆卸地连接。 

如上所述的强凝胶强度测量仪，其中，所述升降杆上设有刻度值。 

本发明还提出一种强凝胶强度测量方法，其中，所述方法包括测量强凝胶受挤压时的流动能力来表征强凝胶的强度值。 

如上所述的强凝胶强度测量方法，其中，当作用力施加在强凝胶上时，通过测量强凝胶的水平流动距离表征出强凝胶的强度值。 

如上所述的强凝胶强度测量方法，其中，所述方法利用一流动能力测量装置来实现，所述流动能力测量装置包括测量头及压力量杯，所述测量头包括杆状的上部连接部和圆盘状的下部压接部，所述上部连接部能拆卸地固定于升降固定装置上，所述下部压接部用于与所述压力量杯内的强凝胶压接；所述压力量杯包括容器主体及其底部与之相连通的水平管，所述水平管上有刻度值；所述方法包括： 

将强凝胶装入压力量杯中； 

调节测量装置，使测量头刚好接触于强凝胶表面，记录此时升降杆的刻度值； 

调节升降旋钮，向下移动测量头，当升降杆达到预定刻度值时，停止下移升降杆，并读取强凝胶在压力量杯水平管内到达的刻度值。 

如上所述的强凝胶强度测量方法，其中，所述测量方法还包括测量强凝胶表面的破裂压力，以此来表征凝胶强度。 

如上所述的强凝胶强度测量方法，其中，所述方法还包括：对于韧性较好的强凝胶，通过测量强凝胶受力变形的能力，以表征其强度。