[实用新型]一种评价石墨弹性的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及材料性能检测技术领域，特别涉及一种评价石墨弹性的装置。

背景技术

目前具有弹性功能的石墨不但具有改善钻井液润滑性能的作用，并且具有封堵性能，是一种性能优良的钻井液润滑剂。石墨对金属表面以及井壁有很强的附着力，因此在形成井壁保护膜的同时，能光滑井壁又能形成膜，使钻杆与套管之间金属表面的滑动摩擦，变成了石墨之间的滑动摩擦，从而降低了钻井液摩阻，也减少了钻杆与套管表面的磨损；石墨泵入井下后，其颗粒会在压差的作用下进入地层孔隙或微裂缝中，在那里发生弹性变形，封堵地层孔隙或微裂缝。如果地层裂缝因压差的增大而扩大，则石墨会发生膨胀，仍能保持井壁良好的密封性，阻止钻井液漏失，有利于降低钻井成本。评价石墨在钻井液中的封堵性能，采用的仪器为堵漏仪，然而，仅仅评价石墨的封堵性能，不能真实反映石墨自身的弹性本质，且石墨本身的弹性优劣程度直接决定着封堵性的好坏。目前缺少一个装置来评价石墨的弹性性能，以至于市场上的石墨产品较混乱，无法将其定级。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种评价石墨弹性的装置，能够有效地真实评价石墨自身弹性性能，同时装置结构简单，加工简单，操作方便，通过实验室压力机加压测试，能真正反映石墨自身的弹性性能。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种评价石墨弹性的装置，其结构包括底座、立柱、压力控制模块、升降台、测试模块和横梁，所述压力控制模块固定于底座上，所述升降台放置于压力控制模块上，由压力控制模块控制其上下移动，所述测试模块放置于升降台上，随升降台上下移动，所述横梁设置在测试模块的上方并通过两个立柱固定于底座上，用来限制测试模块在竖直方向的移动，所述测试模块包括底板、圆筒和实心活塞柱，所述圆筒放于底板上，所述实心活塞柱放于圆筒内。

所述圆筒为无缝钢筒，所述实心活塞柱为钢柱。

所述底板为5mm～25mm厚度的钢板。

所述圆筒为30mm～80mm内径的无缝钢筒。

所述圆筒为5mm～40mm厚度的无缝钢筒。

所述圆筒为50mm～100mm高度的无缝钢筒。

所述实心活塞柱的直径比圆筒的内径小0.01mm～0.5mm。

所述实心活塞柱的高度比圆筒的高度高5mm～20mm。

本实用新型的有益效果为：该评价石墨弹性的装置结构简单，易于生产制造，使用方便，能将石墨自身的弹性性能进行量化，便于理解，可以将石墨产品根据弹性性能进行等级分类。

附图说明

下图将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型评价石墨弹性的装置的结构示意图。

图中：

1-底座 2-立柱 3-压力控制模块

4-升降台 5-测试模块 6-横梁

图2为本实用新型所述测试模块的结构示意图。

图中：

7-底板 8-圆筒 9-实心活塞柱

具体实施方式

一种评价石墨弹性的装置，如图1所示，包括底座1、立柱2、压力控制模块3、升降台4、测试模块5、横梁6，所述压力控制模块3固定于底座1上，所述升降台4放于压力控制模块3上面，由压力控制模块3控制升降台4的上下移动，所述测试模块5放于升降台4上，所述横梁6设置在测试模块5的上方并通过两个立柱2固定于底座1上，用来限制测试模块5在竖直方向的移动，如图2所示，所述测试模块5包括底板7、圆筒8、实心活塞柱9，所述圆筒8放于底板7上，所述实心活塞柱9放于圆筒8内。底板7为7.5mm厚度的钢板，圆筒8为50.3mm内径、75.6mm高度、15.2mm厚度的无缝钢筒，实心活塞柱9为50.2mm直径、85.3mm高的钢柱。

本实用新型提供的评价石墨弹性的装置的使用方法为：首先组装测试模块5，将圆筒8放于底板7上，往圆筒8中放入石墨试样10g，抚平试样，将实心活塞柱9放于圆筒8内，然后，测试模块5放于升降台4上，压力控制模块3提供压力，升降台4向上移动，当测试模块5顶部与横梁6接触，测试模块5被固定，压力控制模块3继续提供压力，压力值达到68MPa，保持5min，测量68MPa压力下试样的高度，记为H₁，泄压，取出测试模块5，再取出实心活塞柱3，静止10min，测量试样的高度，记为H₂，通过下式计算回弹度：

式中：

S——回弹度，用百分数表示(％)；

H₁——加压状态下试样的高度，单位为mm；