本實(shí)用新型涉及一種防固相沉降取樣杯，是與毛細(xì)管吸收時(shí)間測(cè)定儀配合使用的取樣裝置，是為防止懸濁液或膠體溶液樣品在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)重力沉降分層現(xiàn)象，保持其固體含量及溶液物性參數(shù)分布均勻性、穩(wěn)定性而提供的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，屬于非常規(guī)油氣實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
毛細(xì)管吸收時(shí)間（Capillary Suction Time），簡(jiǎn)稱CST，是指通過儀器測(cè)定各種試液或配漿滲過特制濾紙一定距離所需的時(shí)間。CST技術(shù)于1970年起開始在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用，它可應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，如污水處理、油田化學(xué)處理等方面。最近幾年美國(guó)率先將CST技術(shù)應(yīng)用于非常規(guī)能源頁巖氣勘探開發(fā)過程中，利用CST技術(shù)研究頁巖在不同試劑中的分散特征，判別不同配比泥漿對(duì)頁巖的傷害程度，優(yōu)選分散抑制性聚合物試劑，針對(duì)性配制各種入井液，制定相應(yīng)壓裂排采方案，保證頁巖氣排采過程中的孔道通暢，進(jìn)而提高單井產(chǎn)量。
CST應(yīng)用于頁巖分散性研究的實(shí)驗(yàn)過程是：將頁巖巖心經(jīng)前期處理后粉碎過100目標(biāo)準(zhǔn)分樣篩，稱取定量頁巖粉末與各種溶液混合形成懸濁液或膠體溶液，液體倒入高速瓦楞攪拌機(jī)中在恒速下剪切不同的時(shí)間形成一系列待測(cè)溶液樣品。用不帶針頭的注射器定量抽取樣品溶液滴入CST測(cè)定儀中進(jìn)行毛細(xì)管吸收時(shí)間的測(cè)定。因該技術(shù)引入非常規(guī)油氣實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域時(shí)間不長(zhǎng)，目前仍采用其它行業(yè)的技術(shù)規(guī)范，各行業(yè)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)精度要求不一，為滿足本行業(yè)實(shí)驗(yàn)要求，防止出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)點(diǎn)及滿足實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的要求，同一樣品溶液應(yīng)至少重復(fù)測(cè)定六次，數(shù)據(jù)誤差不超過5%。經(jīng)過對(duì)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比對(duì)分析，發(fā)現(xiàn)按目前將剪切完成的樣品溶液倒入試劑杯中直接用注射器定量抽取的取樣方式所測(cè)獲數(shù)據(jù)偏差較大，原因是待測(cè)樣品為懸濁液或膠體溶液，在檢測(cè)過程中溶液中的固相顆粒因重力作用下沉降分層，溶液中的液體因密度、粘度差異也會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，導(dǎo)致待測(cè)溶液的物性參數(shù)在取樣杯不同位置出現(xiàn)不一致的情況。測(cè)試時(shí)濾紙中毛細(xì)管自吸時(shí)間受固相顆粒堵塞及濾液密度、粘度等因素影響較大，至使同一樣品多次檢測(cè)時(shí)毛細(xì)管吸收時(shí)間出現(xiàn)較大偏差，超出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果允許誤差范圍。保持待測(cè)溶液持續(xù)流動(dòng)狀態(tài)時(shí)取樣檢測(cè)能有效克服此類現(xiàn)象的發(fā)生。目前將溶液保持流動(dòng)方式主要以手動(dòng)攪拌循環(huán)及電動(dòng)機(jī)械攪拌循環(huán)方式為主，手動(dòng)攪拌循環(huán)方式缺點(diǎn)是增加了人工成本，增加勞動(dòng)強(qiáng)度，攪拌速率不均等，電動(dòng)機(jī)械攪拌循環(huán)方式缺點(diǎn)是會(huì)對(duì)待測(cè)溶液中的固相顆粒形成持續(xù)剪切，改變固相顆粒形態(tài)，影響檢測(cè)結(jié)果；另持續(xù)攪拌會(huì)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成熱能，對(duì)溶液加熱使待測(cè)溶液密度、粘度等對(duì)溫度敏感的物性參數(shù)發(fā)生變化進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是提供一種防固相沉降取樣杯，解決現(xiàn)有為保持待測(cè)溶液持續(xù)流動(dòng)狀態(tài)采用手動(dòng)攪拌循環(huán)及電動(dòng)機(jī)械攪拌循環(huán)的方式存在的上述諸多不足，通過本實(shí)用新型使懸濁液或膠體溶液樣品在實(shí)驗(yàn)過程中始終保持均勻性、穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型的目的是通過以下方式來實(shí)現(xiàn)的，一種防固相沉降取樣杯，其特征是，所述取樣杯包括杯體、杯體中間底部的通孔與設(shè)置在杯體下方的磁力循環(huán)泵的進(jìn)液管密封連接，杯體底部靠近周邊設(shè)置若干等距通孔，各通孔連接排液管分別與四通連接，磁力循環(huán)泵排液管經(jīng)冷凝器冷卻后與四通連接，進(jìn)液管、磁力循環(huán)泵排液管分別與磁力循環(huán)泵進(jìn)出口連接，磁力循環(huán)泵與取樣杯的底座固定。
所述杯體底部為凹弧形。
所述進(jìn)液管、排液管、磁力循環(huán)泵排液管內(nèi)徑為0.1mm，各根排液管線等長(zhǎng)，所述管線總長(zhǎng)度在450mm以內(nèi)。
所述進(jìn)液管、排液管與杯體底部通孔焊接。
所述杯體、進(jìn)液管、排液管、磁力循環(huán)泵的排液管均采用不銹鋼材料。
待測(cè)溶液轉(zhuǎn)入本實(shí)用新型后，接通磁力循環(huán)泵電源，懸濁液或膠體溶液自杯體中間底部吸入，懸濁液或膠體溶液流經(jīng)循環(huán)泵及經(jīng)冷凝器冷卻后從杯體底部靠近周邊的各排液管排出，從低到高緩慢調(diào)整排液速度，既能形成穩(wěn)定對(duì)流循環(huán)，又不使液體濺出杯體,為防止溶液經(jīng)磁力循環(huán)泵循環(huán)時(shí)有溫度干擾，在磁力循環(huán)泵排液管四通下部加裝冷凝器，溶液經(jīng)冷凝器冷卻后經(jīng)排液管排入杯體底部形成對(duì)流循環(huán)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，可以為CST測(cè)試儀提供滿足實(shí)驗(yàn)要求的樣品，有利于提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，進(jìn)而為頁巖氣勘探開發(fā)中提供準(zhǔn)確技術(shù)參數(shù)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，1杯體，2排液管，3進(jìn)液管，4磁力循環(huán)泵，5底座，6四通，7磁力循環(huán)泵排液管，8冷凝器，9冷凝器進(jìn)液閥門。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，如圖1所示，本實(shí)用新型包括杯體1、杯體1中間底部的通孔與設(shè)置在杯體1下方的磁力循環(huán)泵4的進(jìn)液管3密封連接，杯體1底部靠近周邊設(shè)置三個(gè)等距通孔，各通孔連接排液管2分別與四通6連接，磁力循環(huán)泵4的排液管7經(jīng)冷凝器8冷卻后與四通6連接，進(jìn)液管3、磁力循環(huán)泵排液管7分別與磁力循環(huán)泵4進(jìn)出口連接，磁力循環(huán)泵4與取樣杯的底座5固定。杯體1底部為凹弧形。進(jìn)液管3、排液管2、磁力循環(huán)泵4的排液管7內(nèi)徑為0.1mm，各根排液管2等長(zhǎng)，管線總長(zhǎng)度在450mm以內(nèi)。進(jìn)液管3、排液管2與杯體底部通孔焊接。杯體1、進(jìn)液管3、排液管2、磁力循環(huán)泵的排液管7均采用不銹鋼材料。
使用時(shí)，打開冷凝器進(jìn)液閥門9，將待測(cè)溶液轉(zhuǎn)入杯體1內(nèi)，接通磁力循環(huán)泵4電源，由低到高緩慢調(diào)整循環(huán)速度，溶液被吸入進(jìn)液管3進(jìn)入磁力循環(huán)泵4，經(jīng)磁力循環(huán)泵4工作后擠入磁力循環(huán)泵排液管7，懸濁液或膠體溶液流經(jīng)冷凝器8冷卻后進(jìn)入四通6，經(jīng)四通6分流流經(jīng)三根排液管2后再次流回杯體1，如此往復(fù)形成懸濁液或膠體溶液的對(duì)流循環(huán)。