雷射粒度儀用樣品池及雷射粒度儀的製作方法

2023-06-10 14:40:26 2

本發明涉及油田回注水水質監測領域，尤其涉及一種雷射粒度儀用樣品池及其雷射粒度儀。

背景技術：

為了彌補原油採出後所造成的地下虧空，保持或提高油層壓力，實現油田高產穩產，並獲得較高的採收率，必須對油田進行注水。目前油田注水所採用的大部分是油田回注水。當油田回注水中的懸浮固體不達標時，會堵塞地層巖心，導致油田減產。因此，必須對回注水進行檢測。以前注水的水質分析，大部分都是離線檢測，即依次進行現場取樣、封存、實驗室化驗、記錄數據、反饋現場。國外粒度儀廠商起步較早，市場佔有率高。比較成熟的有英國的馬爾文(malvern)、美國的庫爾特(coulter)、法國西拉思(cilas)公司、德國的新巴太庫(sympatec)、日本horiba公司、其中malvern公司的雷射粒度在中國大陸的佔有率最多，它製造的mastersizer系列粒度儀，單量程，測量粒度範圍為0.02～2000μm，可做溼法和幹法測量。國內雷射粒度儀的研製始於上世紀八十年代後期，近幾年取得了一定進展，目前國內很多大學與研究機構都陸續開展了光散射雷射粒度檢測的研究，如重慶大學，華南師範大學，天津大學，南京理工大學，上海光機所，哈爾濱工業大學等。出現了珠海「歐美克」、濟南「微納」、成都的「精新」、丹東的「百特」等一系列廠商。在測量範圍、測量的重複性、粒度的分辨力、可靠性等關鍵性能指標上同國外產品仍有一定差距。這些儀器共同存在問題：整個過程分析周期長，不能進行在線實時檢測，若水質保管不善，給測試數據造成很大誤差，從而失去對生產的監督和指導作用。

中國專利cn201397284公開了一種雷射粒度儀的小樣品自動供樣系統，所述清洗池為圓柱形的玻璃器皿，兩個出口端都在清洗池底部。

技術實現要素：

由於油田井下環境惡劣，雷射粒度儀的樣品池玻璃長期使用會受到汙染，而且受安裝條件的影響，儀器不易取出進行清潔，因此需要一種具有樣品池防汙功能的能夠進行在線水質監測的雷射粒度儀。

在一方面，本發明提供了雷射粒度儀用樣品池系統，其中，所述樣品池系統包括：樣品池和壓電陶瓷，所述壓電陶瓷安裝在所述樣品池系統的表面。

在具體的實施例中，所述樣品池為石英樣品池。

在具體的實施例中，所述壓電陶瓷通過壓圈或膠黏安裝在所述樣品池的表面。

在具體的實施例中，所述壓電陶瓷為圓形，且所述壓電陶瓷的中間設置有通孔用於透光。

在具體的實施例中，所述壓電陶瓷安裝於所述樣品池的透光面的外表面。

在具體的實施例中，所述壓電陶瓷通電後產生40khz以上的高頻振動。

在具體的實施例中，當所述壓電陶瓷通過壓圈安裝在所述樣品池的表面時，所述壓電陶瓷和所述壓圈之間通過螺栓緊固。

在另一方面，本發明還提供了一種雷射粒度儀，包括雷射器、光束整形系統、樣品池系統、傅立葉透鏡和光電探測器，其中，所述樣品池系統為本發明所提供的樣品池系統。

本發明所提供的雷射粒度儀用樣品池系統和雷射粒度儀，適用於油田注水現場的惡劣環境，在滿足測量要求的同時，能夠做到不需要對樣品池進行經常性地清洗保潔，非常適用於在線測量。

附圖說明

圖1為根據本發明的一個實施例的樣品池系統的結構示意圖；

圖2為根據本發明的一個實施例樣品池系統的截面圖；

圖3為根據本發明的一個實施例的雷射粒度儀的結構示意圖。

圖中，1、雷射器；2、光束整形系統；3、樣品池系統；4、傅立葉透鏡；5、光電探測器；301、樣品池；302、壓電陶瓷；303、壓圈

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明：

請參閱圖1-2，為本發明一個實施例的樣品池系統3的結構示意圖和截面圖。其中，所述樣品池系統3包括樣品池301和安裝在該樣品池301表面的壓電陶瓷302。在具體的實施例中，所述壓電陶瓷302為圓形，所述壓電陶瓷302的中間設置有通孔，光束從孔中穿過。在本實施例中，所述壓電陶瓷302通過壓圈303安裝在所述樣品池301的透光面的外表面，所述壓圈303導電不導電均可，此外，所述壓電陶瓷302還可以用膠粘接在樣品池301上。

在具體的實施例中，為了保證樣品池301的清潔程度不影響測量結果，需要在測量開始前和開始後，通過對由壓圈303緊固在樣品池301透光面表面的壓電陶瓷302加電，使得壓電陶瓷302產生40khz以上高頻振動，樣品池301也隨之產生振動，使汙物難以附著，並使得已經附著的汙物振落，從而保持樣品池系統3的清潔，雷射粒度儀能正常地工作，採集精確的測量數據。

參閱圖3，在具體實施例中，為實現本發明之目的，本發明還提供了一種雷射粒度儀100，主要結構包括：雷射器1、光束整形系統2、樣品池系統3、傅立葉透鏡4和光電探測器5。其中，所述樣品池系統3為本發明所提供的樣品池系統，其表面安裝有壓電陶瓷302。在具體的實施例中，所述樣品池301兩側裝有壓電陶瓷302，壓電陶瓷302通電產生高頻振動，使得樣品池301也發生高頻振動，汙物難以附著，使得原先附著的汙物被振落，從而達到防汙的目的。本發明所提供的該樣品池系統3和雷射粒度儀100具有防汙功能，適用於油田注水現場的惡劣環境，在滿足測量要求的同時，能夠做到不需要對樣品池進行經常性地清洗保潔，適用於油田回注水懸浮顆粒物直徑和分布的在線監測。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。

在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。

以上所述本發明的具體實施方式，並不構成對本發明保護範圍的限定。任何根據本發明的技術構思所作出的各種其他相應的改變與變形，均應包含在本發明權利要求的保護範圍內。