[实用新型]免扰动加热恒温装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种免扰动加热恒温装置，解决了同一样品在不同环境温度下进行多样本平行检测数据的重复性、平行性超出误差范围的问题，有利于提高实验结果的准确度，属于非常规油气实验技术领域。

背景技术

油气钻探过程中，经常会钻遇复杂泥页岩地层。由于泥页岩中富含粘土矿物，在与水基钻井液接触过程后会发生水化反应，吸收后产生很大的膨胀压，进而导致井壁失稳、套管挤压等地下复杂事故。线性膨胀量测试仪主要用于测试和研究石油钻井中页岩接触特性，测试泥页岩水化膨胀特性以及评价优选防塌钻井液配方，从而降低由于无法预测泥页岩特性而产生的钻井事故和不必要成本；温度对地层流体物性参数影响较大，在页岩气藏衰竭式开采过程中，因目的层埋深不同形成地层温度差异所引起泥页岩膨胀特性的改变以及地层水对页岩水化膨胀作用改变页岩孔缝结构进而影响页岩气渗流行为的因素同样不容忽视。

目前线性膨胀量测试仪主要有单样本检测头、多样本平行检测头两种，检测环境分常温环境下检测和预加热恒温状态下检测两大类，预加热恒温的方法主要采用电加热恒温和水浴加热恒温两种方式。电加热恒温方式的缺点在于加热时温度波幅较大，加热不均匀，在进行多样本平行检测时因多个样品杯加热温度较难控制一致，导致检测数据平行性较差。水浴加热恒温方式缺点在于水浴内液体循环会扰动样品杯至其轻微位移，位移数据会参与膨胀量数据计算进而对检测结果造成影响；另内循环的水加热蒸发冷凝后易滴入样品杯内，引起测试液体矿化度的变化，导致测试结果出现偏差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种免扰动加热恒温装置，解决现有多样本检测采用电加热恒温和水浴加热恒温存在的上述诸多不足，通过本实用新型实现减少同一样品在不同环境温度下进行多样本平行检测数据的重复性、平行性误差范围，有利于提高实验结果的准确度。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种免扰动加热恒温装置，其特征是，所述装置由恒温机构、恒温机构一侧的加热控制机构及循环机构三部分组成；加热控制机构中的盘管一端连接恒温机构中的螺旋管，盘管的另一端连接循环机构中的循环泵的进液管，恒温机构中螺旋管的另一端连接循环机构中的循环泵的出液口。

所述恒温机构由恒温箱，恒温箱外包裹的保温材料，恒温箱内若干样品杯、围绕各样品杯的螺旋管及恒温箱内的恒温介质构成。

所述样品杯固定于恒温箱内底部，样品杯的数量与检测头位置对应。

所述螺旋管盘旋成直径为恒温箱高度三分之二的尺寸，其上端略低于恒温介质液面。

所述加热控制机构由油池、油池内的加热介质、固定在油池上的温度控制器、插入恒温机构中恒温箱体的温度探头、设置在油池的盘管、插入油池的加热棒和油池表面的保温材料构成，温度探头的信号连接温度控制器。

所述循环机构由循环泵、循环泵与加热控制机构中油池间连接的进液管、注入盘管内的导热循环介质、循环泵连接的排液管和包裹进液管及排液管的保温套构成。

所述保温材料为石棉。

所述恒温箱体内的恒温介质、油池内的加热介质均采用稳定性好的硅油。

所述螺旋管、盘管内的导热循环介质采用闪点高，抗氧化程度好的380号导热油。

所述样品杯及样品杯盖采用不锈钢材料，高度：5.0cm，直径：10cm，壁厚0.15cm。

所述样品杯盖上的圆帽直径比多样本线性膨胀量测试仪检测头直径略大0.2cm。

所述螺旋管、盘管、进液管及排液管均采用不锈钢材料，外径：1.35cm，壁厚0.15cm。

所述恒温箱体、油池均采用不锈钢材料。

本实用新型根据实验温度要求由加热控制机构给浸没在油池中加热介质液面下的盘管加热，搅拌器不停搅拌加热介质保证盘管受热均匀，由循环泵驱动导热循环介质进入恒温箱对箱体内恒温介质加热，由插入恒温箱体内温度探头探测恒温箱内温度是否达到实验要求，螺旋管分布于恒温箱内各处，恒温介质不流动可使多个测试样品杯受热均匀且其无扰动，解决现有膨胀仪无法在同一温度条件下，同时进行平行或对比样的膨胀量测试问题，排除了温度干扰膨胀量实验结果的环境因素，提高了实验结果的准确度。

附图说明

图1是本实用新型俯视结构示意图；

图2是本实用新型主视状态下的剖面结构示意图；

图3是本样品杯盖示意图；