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 HKY-3型酸化壓裂液動態濾失流動試驗儀

一、儀器功能

儀器可在模擬地層壓力，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，通過測定巖心的進出口壓差和流過巖心的液體的流量，結合其它參數，根據達西定律計算巖心液體滲透率。

2．滲透率梯度的測定

該測試主要依據沿巖心長度方向帶測壓孔的長巖心夾持器，在一次實驗中，便可在不破壞巖心原有性質的基礎上，測出巖心的整段和分段的滲透率值。

3．地層傷害評價

研究壓裂液、鉆井液、完井液等在井眼中循環流經井壁時，對地層所造成的傷害。

這種驅替系統采用動態濾失巖心夾持器，可模擬作業液在井筒中的剪切和測量濾失量，研究其傷害的深度。可測定如下參數

濾失量、初始滲透率、恢復滲透率、滲透率損害率

4．采油工藝研究，如酸化轉向、壓裂、堵水、調整注采剖面等實驗。

二、主要技術參數

1．工作壓力

環    壓：60MPa

驅替壓力：50MPa

壓力測試精度：0.1%F·S

2．流量范圍

    0.001～25mL/min

3．工作溫度：150℃，控溫精度：±1℃

4． 巖心夾持器規格：酸化轉向      φ25×25-80mm  

動態濾失實驗   裝3塊φ25， 55mm長巖心 三測壓孔

5.  剪切速率：0-500S^-1

6．電源：交流380V， 50HZ

7．總功率：6Kw

8．凡與酸液接觸部分材質為HC276

三、儀器的基本組成結構

該儀器主要由注入系統、模型系統、計量系統、自動控制系統、數據采集與處理系統組成。詳見工作流程：

注入系統：由注入泵、中間容器、管閥件組成，可將各種流體按一定流量注入到模型內。

模擬系統：由動濾失巖心夾持器、耐酸巖心夾持器、恒溫箱、環壓泵、回壓系統等組成。

計量系統：包括壓力測量、溫度測量、液體流量計量等。

自動控制：計算機自動控制注入泵的流量，環壓泵自動跟蹤內壓，恒溫箱加熱恒溫等。

數據采集處理：由各種數據采集卡、計算機、打印機、采集處理軟件組成，可適時采集壓力、溫度、液體流量等參數，并對數據進行運算處理。

四、組成儀器各部件的技術規范

1．注入泵

型號HSB-1 雙缸，工作壓力60MPa，流量0.01~25ml/min,可以設定恒壓、恒流模式，儀器具有穩定性高，觸摸屏控制、壓力曲線、自動生成。

泵可由計算機操作，也可人工面板操作。

2．中間容器

ZR-3型活塞式中間容器：容積：500mL，耐壓：50MPa，材質：HC276，1只

活塞式攪拌中間容器：容積：600mL，耐壓：50MPa，材質：HC276，1只

ZR-3型活塞式：容積：1000ml，耐壓：70Mpa，材質：316L，2只

用于存儲驅替介質，并起緩沖作用。

3．動濾失巖心夾持器

該夾持器暴露出一個端面以便所測流體流過巖心端面，測試流體通過巖心產生濾失，且在巖心端面上形成濾餅，沿夾持器襯套軸向布置測壓孔，以便測定測試液侵入深度和巖心端面堵塞程度。

工作壓力：50MPa ，環壓60MPa  ，材質：HC276

適用巖心規格：Φ25，裝3塊巖心（55mm），中間3個測壓點，要求是：*個測壓點位置距離巖心進口端面30mm，第二個測壓點距離*個測壓點40mm，第三個測壓點距離第二個測壓點50mm。每個測壓點配兩個量程的壓力傳感器，分別為：0-10 MPa和0-60 MPa。     

4．耐酸巖心夾持器

        用于酸化轉向實驗，敏感性實驗。

適用巖心規格為φ25×25-80mm  工作壓力：50Mpa，環壓60MPa

材    質：HC276  

數    量：1臺

5．環壓跟蹤泵

環壓跟蹤泵自動跟蹤驅替壓力，維持驅替壓力與環壓的壓差。

環壓跟蹤泵工作壓力60MPa,控制精度0.02MPa

6．回壓控制系統

用于控制巖心出口壓力，控制范圍：0-50MPa

回壓泵：工作壓力50MPa

回壓緩沖容器：ZR-2型，500mL、50MPa

回壓閥：頂部加載式，50Mpa，   材質：HC276

7．恒溫箱

工作溫度：室溫~150℃

工作室內尺寸：1400×750×850㎜（長×寬×高）

前后開門，上下分體，控制系統獨立，內裝照明燈，不銹鋼材料制作。熱風循環，采用PID調節控溫技術，箱內溫度均勻，控溫精度高。安裝滾動腳輪，移動方便。  

8．閥門、管線、管件及流程

采用DW6、DW3內卡套式高壓閥門及管件，耐壓60MPa，材質：316L、HC276

設計正反驅替流程，可進行正反向驅替實驗

設計巖心夾持器并聯流程，可進行酸化轉向實驗

9．計量系統

壓力計量：環壓壓力變送器（廣州森納士）：數量1只，精度0.25；

各測壓點壓力變送器（美國森納士*）：精度0.1，

量程0～60 MPa 5只，量程0～10 MPa 5只。

所有壓力采用WP-C901-20-12-P壓力數顯表顯示，也可通過數顯表RS232口由計算機采集。             

溫度計量：采用pt100測溫探頭，XMT-7512ZX-RZ溫控儀設定、控制、測量溫度。溫度也可由計算機設定，采集。精度0.1℃

液體流量計量：采用天平稱重法計算液體流量

賽多利斯天平，型號：BS2202S，量程2200g，精度0.01g

計算機自動采集計算流量值

10．數據采集系統

采用MOXA C168H/PCI、MOXA C104H/PCI數據采集板適時采集壓力、溫度、流量。 

11．自動控制系統

計算機可對下列外部設備進行控制

⑴．注入泵：通過泵的通訊接口，計算機可對泵的注入流量進行控制；

⑵．溫度：通過溫控儀上的RS232接口，可由計算機設定控制恒溫箱加熱溫度。

⑶．環壓跟蹤：計算機通過PCI 8360端子板自動控制環壓泵及電磁閥的開關，維持驅替壓力與環壓的壓差。

采集、測控系統框圖

12．應用軟件與數據處理

軟件在windows 2000/xp環境下運行，采用VB編程。儀器工作流程顯示在界面上，可實現人機對話，操作人員設定好參數后就可以實現無人值守，計算機可自動采集所有的壓力、溫度、流量，并控制泵的運行，環壓泵的自動跟蹤，壓力換向閥的換向等。

計算機采集的數據經處理可生成原始數據報表、分析報表以及曲線圖，同時生面數據庫文件格式，以便用戶靈活使用。

計算機：聯想，酷睿雙核/3G/2G/500G/21’’液晶顯示

打印機：HP1505N

                     五、主要技術特征

1．裝置采用模塊化設計，可根據不同試驗要求進行組合；

2．能模擬地層條件下進行高溫高壓驅替試驗；

3．關鍵部件采用進口件，提高測試的可靠性、精確性；

4．實現計算機自動化控制、采集、處理；

5．環壓跟蹤注入壓力，保持恒定壓差；

6．壓力變送器，可自動切換，確保測量精度。

7．采用HC276材料，耐酸堿腐蝕。

8．儀器設計有正反向驅替流程，不用取出巖心，就可進行巖心正反向驅替試驗；

9．儀器的結構合理、外型美觀大方、操作方便、經久耐用；

10．選購件齊全，可根據不同試驗要需要，選購我廠不同規格的模型，使儀器廣泛應用于各種試驗研究領域。

六、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，設計時充分考慮了其安全性，可操作性

1．壓力極限保護

 驅替泵、環壓泵都設計極限保護壓力，當泵壓達到極限保護壓力時自動停泵保護。

2．溫度極限保護

 恒溫箱設計極限保護溫度，當恒溫箱內溫度達到極限保護溫度時，儀器自動切斷電源。

3．漏電保護

儀器發生漏電時會自動切斷電源保護。

4．防燙傷保護

 儀器閥門操作手柄安裝在恒溫外，方便操作，防止燙傷，避免開門時溫度下降。

5．防腐蝕保護

在壓力表、壓力變送器前安裝隔離器，防止酸液流動壓力表、壓力變送器內，損壞儀表。

廠家提醒操作者注意如下要點：

* 儀器的各類儀表和計算機必須保證正確的電源輸入，必須配有自動穩壓保護裝置。

* 儀器各部保證有良好的接地。

* 流程管匯各部的壓力不高于設計壓力，特別不能高于各種檢測儀表的量程，使用氣體加壓時必須格外小心。

* 儀器的閥門設計為手動操作，請按試驗步驟預先設計好試驗流程走向，任何一閥門的操作錯誤均可能導致整個試驗的失敗。

* 系統在高溫操作時，必須帶有絕熱手套，以免燙傷。

特別注意：加溫時，由于液體受熱膨脹，壓力升高，時刻注意容器內液體壓力，以防壓力太高，超過容器使用壓力。

                         七、安    裝

儀器出廠時已全部安裝就緒，并經過實際測試。為了方便包裝運輸，儀器分成不同部分包裝，安裝時請仔細參閱流程圖。

安裝工作也可由廠方技術人員和用戶共同完成，以便用戶進一步熟悉儀器，便于日后日常維護。

八、基本操作

1．巖樣準備

⑴．巖樣的鉆取切割：將巖樣鉆成φ25的圓柱體，兩端切割平整，切割面與軸線垂直。

鉆取巖樣方法參見SY/T5336

⑵．巖樣的洗油

洗油方法按SY/T5336執行

⑶．巖樣的烘干

巖樣烘干溫度控制在60～65℃，烘干24h后，每隔8h稱重一次，兩次稱重的差值小于10mg時，記下巖樣的實測質量。

⑷．測量巖樣的幾何尺寸：長度（L）、直徑（D）。

⑸．巖樣氣體滲透率測定按SY/T5336進行。

⑹．巖樣抽空飽和油（水），稱濕重，計算巖樣孔隙體積。

⑺．將飽和好油（水）的巖樣浸泡在油（水）中，待用。

2．流程準備

保證儲液容器、各種泵內液體充足，不足時請添加。

3．巖心的安裝

從燒杯中取出預先飽和好的巖心，放入夾持器膠套內，裝上夾持器堵頭，頂緊巖樣。

4．加環壓密封巖樣

⑴．手動加環壓

將控制面板上手動、自動開關打到手動位置，打開環壓泵開關，增壓至需要壓力值時，關環壓泵開關。

⑵．自動加環壓

將控制面板上手動、自動開關打到自動位置，在計算機實驗程序上，點擊實驗開始鍵后，計算機自動控制環壓泵的啟動與停止，并自動跟蹤驅替壓力，維持環壓與驅替壓力差。

5．加回壓

回壓控制是通過對回壓閥施加控制壓力而實現的，外加控制壓力是氣體，以保證控制精度。當氣體壓力不足時可以用手動泵通過緩沖容器，用水頂氣增壓的方法，增加氣體壓力。

6．加溫

先打開面板上恒溫箱風機開關，再打開加熱開關，在其控溫儀上設定需加熱的溫度，溫控儀自動控制恒溫箱加熱，至所需溫度恒溫。

溫控儀溫度設定方法詳見溫控儀使用說明書

也可在計算機上設定加熱溫度。

停止加熱只需將加熱開關斷開，或將溫控儀溫度設定到低于環境溫度。

7．正反向驅替

當巖心需要進行正反向驅替時，通過開關夾持器兩端的三通閥改變液體流向來實現。詳見流程圖

8．真空系統

可用于對中間容器抽空裝液。

將干巖心裝入夾持器，可對巖心抽空飽和水。

打開真空泵開關，連通流程，就可對系統抽空。

當關閉真空泵后，要及時打開閥門放空以防回油。

9．實驗評價

各種試驗方法詳見其實驗評價行業標準。

九、維    護

恒速泵要定期清洗，其詳細維護請參閱恒速泵說明書。

電子天平要避免強烈振動，切不可過載，其詳細的注意事項請閱讀天平說明書。

本儀器所配計算機為儀器的控制機，切忌亂拷軟件，尤其是來歷不明的U盤，計算機病毒可能會導致控制及數據采集的混亂和錯誤。

儀器所有與液體接觸的部分均為HC276材質，有一定的抗腐蝕性能，但并非一勞永逸。對流程管匯部分需經常清洗，尤其是注完酸或其它強腐蝕液體后要立即用清水清洗。流程長期不用時，流程管匯內注滿油或用高壓氣吹干，以防銹蝕。

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

定期對儀器進行耐壓試驗，對儀器.的泄露部分更換密封件，對經常使用者其周期以3個月為宜。

如有處理不了的故障，請與廠家，由我公司專業人員為你處理，時刻記住：，本公司將為你提供及時周到的服務。