技术摘要：
本发明涉及一种高温高压水泥浆电导率测试装置及方法。该装置包括密封单元、加压单元、温控单元和检测单元，密封单元包括高温高压釜和绝缘密封结构，加压单元包括氮气瓶、金属气管和进出气阀，温控单元包括电热套和保温套，检测单元包括测试管、电极、测试电缆和LCR数字  全部
背景技术：
固井作业过程中如何精准把握水泥浆初终凝时间、检测固井水泥浆结构强度尤为 重要。水泥浆电导率随水化时间的变化而不断改变，随着水化反应的进行，水泥浆中一部分 配浆水参与到水化进程中，浆体中配浆水的量与状态发生变化，各种离子浓度发生变化，从 而使水泥浆浆体电导率出现变化，因此可以根据水泥浆电导率的变化来判断水泥浆水化过 程所处的阶段。水泥浆水化过程逐渐失去流动能力到达“初凝”，待完全失去可塑性，开始产 生结构强度时，即为“终凝”。因此可用水泥浆电导率变化来判断矿物外加剂、化学外加剂或 外在条件改变对水泥浆水化的影响。 目前针对水泥浆电导率测试的方法与仪器没有统一的标准，且大多精度不高，并 且试验没有模拟井下实际温度、压力环境，因此试验测试出的水泥浆电导率与固井井下实 际水泥浆电导率会有误差，导致测试结果不准确。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高温高压水泥浆电导率测试装置，该装置能够测试样 品在预定压强以及预定温度条件下的电导率，能够模拟井下实际温度、压力环境，测试过程 简单，测试结果准确，试验装置方便携带，可用于固井现场试验。 本发明的另一目的还在于提供利用上述装置对高温高压水泥浆电导率进行测试 的方法，该方法原理可靠，操作简便，可模拟井下实际温度和压力环境，更符合井下实际工 况，具有广阔的市场应用前景。 为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。 一种高温高压水泥浆电导率测试装置，由密封单元、加压单元、温控单元和检测单 元组成。 所述密封单元包括高温高压釜和绝缘密封结构，绝缘密封结构位于釜盖上。 所述加压单元包括氮气瓶、金属气管和进出气阀，所述氮气瓶、金属气管和进出气 阀依次连接，进出气阀位于高温高压釜釜盖，氮气瓶提供压力(氮气瓶中氮气通过金属气管 以及进出气阀向高温高压釜加压)，进出气阀控制进气以及泄压。 所述温控单元包括电热套和保温套，电热套和保温套包覆于高温高压釜外，其中 电热套直接与高温高压釜接触，电热套能够设置预定温度值，保温套包覆于电热套外层，能 够防止外界温度变化对高温高压釜体内温度产生影响。 所述检测单元包括测试管、电极I、电极II、测试电缆I、测试电缆II和LCR数字电 桥，测试管位于高温高压釜内部，高温高压釜体内有传热油层，测试管足够长，盘成圈状放 置于高温高压釜内的传热油层，电极I、电极II通过绝缘密封结构穿过高温高压釜的釜盖， 3 CN 111579875 A 说　明　书 2/3 页 其位于釜内的一端分别与测试管两端连接，位于釜外的一端分别与LCR数字电桥的测试电 缆I、测试电缆II连接。 测量电阻的仪器为HPS288B  LCR数字电桥，测量原理遵从电容的测量方法，能够准 确地测定水泥浆在特定时刻的电阻值。仪器配有测试夹，在测量时将夹子夹在电极I、电极 II的接头上，液晶显示屏上就会出现水泥浆电阻值，最后依据公式将电阻换算成电导率，即 可得到水泥浆水化过程中电导率随时间的变化关系： 式中：σ—水泥浆样品的电导率，us/cm； R—水泥浆样品的电阻，Ω； S—水泥浆样品的导电面积，即测试管横截面积，cm2； L—水泥浆样品的导电长度，即测试管长度，cm。 优选地，电极I和电极II设计有压力平衡孔，用于加压时压力传递到测试管内。 优选地，高温高压釜内的传热油层，其深度应当漫过测试管最上端，低于电极上的 压力平衡孔。 优选地，所述测试管为耐高温高压、长度为60—80cm的硅胶软管，盘成圈状放置于 高温高压釜内的传热油层。 优选地，所述测试管选用铂金硫化硅胶管，高温耐受度达到280℃，直径应当与电 极插入口相匹配，可选择6mm、8mm或10mm。 优选地，电极I和电极II选用铜或铝合金制作而成。 优选地，电极I和电极II的形状为圆形，插入测试管内的直径等于所述测试管的内 径。 优选地，所述电极通过绝缘密封结构穿过高温高压釜的釜盖，所述绝缘密封结构 由环形密封片、O型密封圈、盖体、凹槽、压紧盘构成，同时达到绝缘和密封效果。 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： (1)温控单元和加压单元用于模拟固井井下实际温度和压力环境，保证了测试结 果的真实性和准确性； (2)电极I和电极II的形状为圆形，插入测试管内的直径与测试管内径相同，可以 有效减少测试过程中的误差； (3)绝缘密封结构位于高温高压釜的釜盖，采用绝缘材料制作而成，实现了绝缘和 密封作用，保证了测试过程的准确性， (4)LCR数字电桥测电阻技术成熟，可靠性高。 附图说明 图1是一种高温高压水泥浆电导率测试装置示意图。 图2是位于釜盖的绝缘密封结构示意图。 图1中：1、氮气瓶；2、金属气管；3、进出气阀；4、保温套；5、电热套；6、高温高压釜； 7、测试管；8、绝缘密封结构；9、电极I；10、电极II；11、测试电缆II；12、测试电缆I；13、LCR数 字电桥。 4 CN 111579875 A 说　明　书 3/3 页 图2中：801、压紧盘；802、环形密封片；803、O型密封圈；804、盖体；805、电极；806、 压力平衡孔。