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簡要描述:巖心流動實(shí)驗(yàn)儀:儀器根據(jù)驅(qū)替機(jī)理和相似原理模擬(壓力、溫度),并借助于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成果,如計(jì)算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)傳感器技術(shù)可在模擬地層壓力,地層溫度的條件下開展下列研究。
巖心流動實(shí)驗(yàn)儀
巖心流動實(shí)驗(yàn)儀
一、儀器功能
儀器根據(jù)驅(qū)替機(jī)理和相似原理模擬(壓力、溫度),并借助于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成果,如計(jì)算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)傳感器技術(shù)可在模擬地層壓力,地層溫度的條件下開展下列研究。
1.液體滲透率測定
在一定的流速下使液體通過巖心,通過測定巖心的進(jìn)出口壓差和流過巖心的液體的流量,結(jié)合其它參數(shù),根據(jù)達(dá)西定律計(jì)算巖心液體滲透率。
2.液體流動性實(shí)驗(yàn)
在一定的壓力、溫度條件下,研究流體流經(jīng)巖心的過程中,相關(guān)參數(shù)的規(guī)律,如壓力、溫度、流速等。
二、主要技術(shù)參數(shù)
1.工作壓力
環(huán) 壓:50MPa
驅(qū)替壓力:40MPa
壓力測試精度:0.1%F·S
2.流量范圍:0.01~10mL/min
3.工作溫度:室溫~180℃,控溫精度:±1℃
4.電源:AC380V/50Hz 三相五線
5.總功率:6kW
三、儀器流程圖:
四、儀器的基本組成結(jié)構(gòu)
該儀器主要由注入系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)組成。
注入系統(tǒng):由注入泵、活塞容器、管閥件組成,可將各種流體按一定流量注入到模型內(nèi)。
模擬系統(tǒng):由巖心夾持器、恒溫箱、環(huán)壓泵、回壓系統(tǒng)等組成。
計(jì)量系統(tǒng):包括壓力測量、溫度測量、流量計(jì)量等。
數(shù)據(jù)采集處理:由各種數(shù)據(jù)采集卡、電腦、打印機(jī)、采集處理軟件組成,可適時(shí)采集壓力、溫度、流量等參數(shù),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理。
五、組成儀器各部件的技術(shù)規(guī)范
5-1.注入泵:
型號:LB1040平流泵采用89C52單片機(jī)與外圍接口芯片組成一個微機(jī)處理系統(tǒng),利用高速數(shù)據(jù)處理和定時(shí)/計(jì)數(shù)功能,通過程序控制,實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速和運(yùn)行狀態(tài)的控制。該系列泵可與計(jì)算機(jī)通訊接口,可多機(jī)通訊。
國內(nèi)使用非圓齒輪曲柄連桿機(jī)構(gòu),保證流量計(jì)量精度,耐壓及平穩(wěn)性好;整體式機(jī)電合一,機(jī)械傳動及正題結(jié)構(gòu)合理有減震防噪措施,噪音極小;具有壓力測量和過壓保護(hù)、欠壓補(bǔ)償系統(tǒng);壓縮自動補(bǔ)償程序控制,使泵在高壓工作時(shí)流量精度保持穩(wěn)定。
五、主要技術(shù)指標(biāo):
(1)、流量范圍:0.01-9.99ml/min
(2)、工作壓力:0~40MPa
(3)、重復(fù)精度%:±1
(4)、流量精度% :±3
(5)、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 h :>240
(6)、單缸容積μl :100
5-2.活塞容器:
ZR-3型活塞容器為試驗(yàn)提供循環(huán)流體或驅(qū)替流體,主體材料為316L不銹鋼,抗腐蝕、耐高溫,容器內(nèi)采用活塞結(jié)構(gòu),活塞部分采用組合形式,密封圈松緊可調(diào),可根據(jù)需要調(diào)至最佳狀態(tài),既密封又使摩擦阻力最小,容器內(nèi)液面還可以根據(jù)平流泵的累積流量、容器內(nèi)裝介質(zhì)的多少、容積尺寸等參數(shù)由計(jì)算機(jī)在驅(qū)替流程中的容器上用介質(zhì)逐漸減少形象的表示出來,當(dāng)驅(qū)替到所裝介質(zhì)一定的百分比后,可自動切斷恒速泵電源。為保證試驗(yàn)的溫度條件,將容器置于容器恒溫箱內(nèi),規(guī)格1000mL/50MPa,2只。
5-3.巖心夾持器:
TY-4型夾持器,材質(zhì)為316L不銹鋼。規(guī)格為φ25×100/50MPa,溫度為180℃。該型號的夾持器結(jié)構(gòu)形式具有以下特點(diǎn):
(1)由于采用外螺紋結(jié)構(gòu)形式,使其具有體積小、重量輕,死體積小,拆卸方便,實(shí)用性強(qiáng),耐壓高等特點(diǎn)。
(2)采用了端面密封結(jié)構(gòu)形式,使其具有了拆裝封頭及巖心的方便,換膠皮筒或O形圈時(shí)無需用拆卸手柄即可旋下壓帽,移開封頭。常規(guī)情況下?lián)Q巖心時(shí)壓帽及封頭均無須拆卸,只須旋出調(diào)節(jié)螺母,用專用工具退出巖心即可。
5-4.環(huán)壓泵:
SYB-60型手動泵,為巖心施加環(huán)向壓力,密封巖心,形成完整流體通過路徑,防止流體沿巖心外側(cè)流出。工作壓力≤60MPa
5-5.回壓控制系統(tǒng):
用于控制巖心夾持器的出口壓力,由頂部加載式回壓閥和緩沖容器、回壓泵組成。
回壓容器:ZR-2型,600mL,50MPa,配備壓力儀表
回壓閥:HY-2型頂部加載式,50MPa
回壓泵:SYB-60型手動泵
5-6.恒溫箱:
前后開門,內(nèi)裝射燈,不銹鋼內(nèi)膽,采用靜音軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行箱內(nèi)熱風(fēng)循環(huán),外部采用A3磷化噴塑,美觀大氣。配備腳輪和支撐腳,移動方便,定位水平可調(diào)。
采用PID調(diào)節(jié)控溫技術(shù),箱內(nèi)溫度均勻,控溫精度高:
工作溫度:180℃±1℃
內(nèi)膽尺寸:1000×650×800㎜(長×寬×高)
5-7.閥門、管線、管件及流程:
采用DW6內(nèi)卡套式高壓閥門及管件,耐壓60MPa,316L不銹鋼材質(zhì)制作。
5-8.計(jì)量系統(tǒng):
壓力計(jì)量:測量精度0.1%F·S,用于巖心進(jìn)出口壓力測量,量程為40MPa,數(shù)顯表顯示,也可通過數(shù)顯表上的RS232口由計(jì)算機(jī)采集。
溫度計(jì)量:采用pt100測溫探頭,XMT-7512ZXG5溫控儀設(shè)定、控制、測量溫度。溫度也可由計(jì)算機(jī)設(shè)定,采集。
流量計(jì)量:采用天平稱重法計(jì)算液體流量
天平規(guī)格:量程2200g,精度0.01g
計(jì)算機(jī)自動采集計(jì)算流量值
5-9.?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng):
采用MOXA C168H/PCI、MOXA C104H/PCI數(shù)據(jù)采集板適時(shí)采集壓力、溫度、流量。
5-10.自動控制系統(tǒng):
計(jì)算機(jī)可對下列外部設(shè)備進(jìn)行控制
(1)注入泵:通過泵的通訊接口,計(jì)算機(jī)可對泵的注入流量進(jìn)行控制;
(2)天平:通過天平的通訊接口,計(jì)算機(jī)可對天平進(jìn)行去皮操作;
5-11.應(yīng)用軟件與數(shù)據(jù)處理:
軟件在windows環(huán)境下運(yùn)行,采用VB編程。儀器工作流程顯示在界面上,可實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話,操作人員設(shè)定好參數(shù)后就可以實(shí)現(xiàn)無人值守,計(jì)算機(jī)可自動采集所有的壓力、溫度、流量,并控制泵的運(yùn)行等。
計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)處理可生成原始數(shù)據(jù)報(bào)表、分析報(bào)表以及曲線圖,同時(shí)生成數(shù)據(jù)庫文件格式,可隨時(shí)導(dǎo)入EXCEL文檔以便用戶靈活使用。
計(jì)算機(jī): 主頻2.8G,內(nèi)存8G,硬盤1T,22∥液顯
六、主要技術(shù)特征
1.裝置采用模塊化設(shè)計(jì),可根據(jù)不同要求進(jìn)行組合;
2.能模擬地層條件下進(jìn)行高溫高壓驅(qū)替試驗(yàn);
3.實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動化控制、采集、處理;
4.儀器的結(jié)構(gòu)合理、外型美觀大方、操作方便、經(jīng)久耐用;
5.選購件齊全,可根據(jù)不同試驗(yàn)要求,選購不同規(guī)格的模型,使儀器廣泛應(yīng)用于各種試驗(yàn)研究領(lǐng)域。
七、安全
儀器的安全操作涉及到操作者的人身安全和儀器的正常使用壽命,廠家提醒操作者注意如下要點(diǎn):
1.儀器的各類儀表和計(jì)算機(jī)必須保證正確的電源輸入,必須配有自動穩(wěn)壓保護(hù)裝置。
2.儀器各部保證有良好的接地。
3.流程管匯各部的壓力不高于設(shè)計(jì)壓力,特別不能高于各種檢測儀表的量程,使用氣體加壓時(shí)必須格外小心。
4.儀器的閥門設(shè)計(jì)為手動操作,請按試驗(yàn)步驟預(yù)先設(shè)計(jì)好試驗(yàn)流程走向,任何一閥門的操作錯誤均可能導(dǎo)致整個試驗(yàn)的失敗。
5.系統(tǒng)在高溫操作時(shí),必須帶有絕熱手套,以免燙傷。
八、安裝
儀器出廠時(shí)已全部安裝就緒,并經(jīng)過實(shí)際測試。為了方便包裝運(yùn)輸,儀器分成不同部分包裝,安裝時(shí)請仔細(xì)參閱流程圖。
安裝工作也可由廠方技術(shù)人員和用戶共同完成,以便用戶進(jìn)一步熟悉儀器,便于日后日常維護(hù)。
九、維護(hù)
電子天平要避免強(qiáng)烈振動,切不可過載,其詳細(xì)的注意事項(xiàng)請閱讀天平說明書。
本儀器所配計(jì)算機(jī)為儀器的專用控制機(jī),切忌亂拷軟件,尤其是來歷不明的U盤,計(jì)算機(jī)病毒可能會導(dǎo)致控制及數(shù)據(jù)采集的混亂和錯誤。
儀器所有與液體接觸的部分均為不銹鋼材質(zhì),有一定的抗腐蝕性能,平時(shí)使用時(shí)注意不要將腐蝕性溶液滴到操作平臺上,若不小心濺到,需及時(shí)處理。
長期使用會造成對流程密封件的正常破損,影響密封性能,所以,建議定期對儀器進(jìn)行耐壓試驗(yàn),對儀器.的泄露部分更換密封件,對經(jīng)常使用者其周期以3個月為宜。
十、巖心流動實(shí)驗(yàn)儀主要配置
序號 | 名稱 | 技術(shù)要求 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 平流泵 | 工作壓力:40MPa; 流量范圍:0.01~10mL/min | 臺 | 1 |
2 | 中間容器 | 容積:1000mL,耐壓50MPa | 套 | 2 |
3 | 巖心夾持器 | 巖心規(guī)格:φ25×100mm壓力:50MPa | 臺 | 1 |
4 | 環(huán)壓泵 | SYB-60型,使用壓力:50MPa | 臺 | 1 |
5 | 回壓系統(tǒng) | 回壓容器600ml/50MPa 回壓泵:SYB-60 回壓閥:HY-2 | 套 | 1 |
6 | 壓力測量系統(tǒng) | 入口壓力60MPa,出口壓力40MPa量程 | 套 | 2 |
7 | 恒溫箱 | 工作溫度:180℃±1℃ 工作室內(nèi)尺寸:1000×650×800㎜mm | 套 | 1 |
8 | 天平 | 量程2200g,精度0.01g | 臺 | 1 |
9 | 儀表、控制柜及面板 | 控制柜A3板材磷化噴塑,面板鋁材 | 套 | 1 |
9 | 閥門、管件、線路 | DW6內(nèi)卡套式高壓閥門及管件,耐壓60MPa | 套 | 1 |
10 | 數(shù)據(jù)采集、計(jì)量軟件系統(tǒng) | MOXA、VB編程,軟件開發(fā) | 套 | 1 |
11 | 電腦 | 主頻2.8G,內(nèi)存8G,硬盤1T,22液顯 | 臺 | 1 |
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