[发明专利]一种在高温高压下测量水泥浆初终凝时间的装置及方法

权利要求书

1.一种在高温高压下测量水泥浆初终凝时间的装置，由浆杯（1）、加热套（2）、保温套（3）、外筒（4）、上探针筒体（5）、连通阀杆（6）、下探针筒体（7）、温控系统（8）、电导率测试仪（11）、进液阀（14）、储液器（16）、进气阀（18）、压力调节器（19）、氮气瓶（20）组成，其特征在于，所述浆杯（1）包括杯体（104）、顶盖（101）、底盖（106）、上探针筒体（5）、下探针筒体（7）、膜片支撑（102）、橡胶隔膜（103）和玻璃纤维管（105），顶盖和底盖分别通过螺纹连接在杯体上下两端，顶盖、底盖和杯体的螺纹连接处均有密封圈，玻璃纤维管紧贴杯体内壁，顶盖中心设置上探针筒体，上探针筒体与顶盖之间有橡胶套（107）和接头（108），与杯体之间有橡胶隔膜，其探针深入杯体，顶盖与橡胶隔膜之间有膜片支撑；底盖中心设置下探针筒体，下探针筒体与底盖之间有橡胶套和接头，与杯体之间有橡胶隔膜，其探针深入杯体；上、下探针与电导率测试仪（11）的两个电极相连；浆杯内有水泥浆，浆杯外有加热套（2）、保温套（3）和外筒（4），加热套连接温控系统（8）；所述顶盖（101）设置有连通阀杆（6），与杯体内部相连通，连通阀杆连接液压装置，所述液压装置由氮气瓶（20）、压力调节器（19）、进气阀（18）、储液器（16）、进液阀（14）组成，氮气瓶提供压力作用于储液器形成液压，流向连通阀杆，向浆杯内的水泥浆施加压力。

2.如权利要求1所述的一种在高温高压下测量水泥浆初终凝时间的装置，其特征在于，所述上、下探针通过橡胶隔膜和玻璃纤维管形成绝缘，通过膜片支撑和底盖、顶盖形成密封。

3.如权利要求1所述的一种在高温高压下测量水泥浆初终凝时间的装置，其特征在于，所述浆杯内置的玻璃纤维管可由聚四氟乙烯管代替，在温度低于80℃时可由PVC管代替。

4.如权利要求1所述的一种在高温高压下测量水泥浆初终凝时间的装置，其特征在于，所述加热套和温控系统自动调控浆杯内部温度，温度控制范围为25-100℃。

5.如权利要求1所述的一种在高温高压下测量水泥浆初终凝时间的装置，其特征在于，所述液压装置通过泄压阀调控浆杯内部压力，压力控制范围为0-21MPa。

6.利用权利要求1、2、3、4或5所述的装置对水泥浆初终凝时间进行测量的方法，依次包括以下步骤：

1）通过调节温控系统，设置实验所需温度，加热套进行升温；

2）将水泥浆装入浆杯中，通过液压装置调节实验所需压力；

3）通过电导率测试仪监测水泥浆电导率的变化；

4）当电导率数值开始下降时水泥浆中水化产物开始形成，此时为水泥浆的初凝时间，当电导率出现急剧下降时，水泥浆孔隙体积迅速下降，到达终凝时间。