一、動(dòng)動(dòng)態(tài)線性粘土膨脹儀設(shè)備概述

高溫高壓頁(yè)巖膨脹儀可以在模擬井下地層溫度和壓力狀態(tài)下檢測(cè)泥頁(yè)巖樣品的水化膨脹規(guī)律,，評(píng)價(jià)有關(guān)處理劑的抑制能力,，優(yōu)選適合于鉆井現(xiàn)場(chǎng)的處理劑種類或配比。這對(duì)于研究井壁穩(wěn)定問(wèn)題,，采取科學(xué)經(jīng)濟(jì)的處理決策,，以及有關(guān)抑制性處理劑的研究與生產(chǎn)都具有重要的參考指導(dǎo)作用。

該儀器配有專用的制樣裝置和數(shù)據(jù)自動(dòng)采集處理系統(tǒng),，可模擬頁(yè)巖成形的地層壓力,，自動(dòng)采集各試驗(yàn)參數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,，即時(shí)顯示測(cè)試結(jié)果,，貯存、顯示,、打印試驗(yàn)規(guī)律曲線和數(shù)據(jù),。

利用該儀器可進(jìn)行以下幾個(gè)方面的研究、評(píng)價(jià)：

1．泥頁(yè)巖水化膨脹規(guī)律,；

2．有關(guān)處理劑抑制性能評(píng)價(jià),；

3．抑制性處理劑的最佳使用濃度；

4．多種處理劑復(fù)合的最佳配比,；

5．有關(guān)處理劑或頁(yè)巖適用的溫度壓力條件。

二,、工作原理

動(dòng)動(dòng)態(tài)線性粘土膨脹儀儀器主要通過(guò)測(cè)定泥頁(yè)巖樣品在高溫高壓模擬試驗(yàn)狀態(tài),，與處理劑溶液相互作用而發(fā)生的水化膨脹量，來(lái)分析,、評(píng)價(jià)泥頁(yè)巖樣品的水敏特性或有關(guān)處理劑的抑制性能,。

在泥頁(yè)巖形成過(guò)程中，由于上覆壓力的壓力作用使泥頁(yè)巖顆粒間隙中的部分地層水被擠走,，并會(huì)使巖石顆?？紫吨须x子濃度升高，當(dāng)?shù)貙颖汇@開(kāi)后,，泥頁(yè)巖就會(huì)吸水膨脹并產(chǎn)生較大的膨脹壓,，因而形成縮徑，坍塌,，發(fā)生卡鉆等鉆井事故,。

基于上述機(jī)理，將取到的天然巖心經(jīng)適當(dāng)處理,，在一定壓力,、含水量,、離子濃度等條件下，壓制成人造巖心樣品,，用以模擬自然巖心,。將制成的模擬巖心裝到測(cè)試室內(nèi)，置于試驗(yàn)溶液的浸泡狀態(tài)下,，給定要求的溫度,、壓力，以模擬有關(guān)地層條件,，由于泥頁(yè)巖模擬巖心與有關(guān)試驗(yàn)溶液的相互作用,，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，巖心試樣將發(fā)生緩慢的吸水膨脹,。試樣的膨脹變化量經(jīng)高精度的高溫,、高壓，位移傳感器的測(cè)定,，輸入到微機(jī)系統(tǒng),，即時(shí)顯示在屏幕上，同時(shí)儀器的試驗(yàn)溫度,，壓力也由計(jì)算機(jī)直接采集,，并隨時(shí)記錄下來(lái)，最后可由打印機(jī),，打印出試驗(yàn)報(bào)告,。

三、主要技術(shù)指標(biāo)

工作溫度：室溫～160℃

工作壓力：0～32MPa

控壓精度：±0.1MPa（0～4.5MPa）

±0.3MPa（4.5～32MPa）

制樣壓力：0～100MPa±1.5%

位移測(cè)量范圍：0～20mm

測(cè)量精度：±0.01mm

電源：220V  50Hz  功率4kW

四,、結(jié)構(gòu)組成

本儀器由以下部分組成：

1．模擬巖心制備裝置：用于制備試驗(yàn)所需的模擬巖心試樣,，包括油缸、巖心杯,、加壓泵等部件,，油缸活塞面積與壓制巖心塞面積之比為：5.2︰1;

2．測(cè)試室：用于放置模擬巖心樣品和試驗(yàn)溶液，并承受工作壓力,；

3．加壓系統(tǒng)：為試驗(yàn)提供需要的壓力,，包括壓力傳感器，手壓泵等,；

4．儲(chǔ)液系統(tǒng)：用于儲(chǔ)存預(yù)熱測(cè)試液,；

5．溫度控制系統(tǒng)：為試驗(yàn)提供需要的溫度，包括溫度傳感器,、溫控儀,、加熱器等；

6．位移系統(tǒng)：測(cè)定泥頁(yè)巖膨脹產(chǎn)生的位移量包括高溫高壓型位移傳感器；

7．?dāng)?shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)：采集處理各測(cè)量信號(hào),，顯示各測(cè)量參數(shù)及變化曲線,，打印試驗(yàn)報(bào)告，包括微機(jī),、打印機(jī),、計(jì)算機(jī)接口、軟件等,。