巖石流動(dòng)試驗(yàn)儀
巖石流動(dòng)試驗(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)、*傳感器技術(shù)可在模擬地層壓力,,地層溫度的條件下開(kāi)展下列研究,。
1.液體滲透率測(cè)定
在一定的流速下使液體通過(guò)巖心,通過(guò)測(cè)定巖心的進(jìn)出口壓差和流過(guò)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(dòng)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(guò)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(cè)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(dòng)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(cè)量,、溫度測(cè)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(duì)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(hào):LB1040平流泵采用89C52單片機(jī)與外圍接口芯片組成一個(gè)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(guò)程序控制,,實(shí)現(xiàn)對(duì)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(guó)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(dòng)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(cè)量和過(guò)壓保護(hù),、欠壓補(bǔ)償系統(tǒng);壓縮自動(dòng)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(lái),,當(dāng)驅(qū)替到所裝介質(zhì)一定的百分比后,,可自動(dòng)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(hào)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(wú)需用拆卸手柄即可旋下壓帽,,移開(kāi)封頭。常規(guī)情況下?lián)Q巖心時(shí)壓帽及封頭均無(wú)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-50型手動(dòng)泵,,為巖心施加環(huán)向壓力,,密封巖心,形成完整流體通過(guò)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-50型手動(dòng)泵
5-6.恒溫箱:
前后開(kāi)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(dòng)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(zhǎng)×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(cè)量精度0.1%F·S,,用于巖心進(jìn)出口壓力測(cè)量,,量程為40MPa,數(shù)顯表顯示,,也可通過(guò)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(cè)溫探頭,XMT-7512ZXG5溫控儀設(shè)定,、控制,、測(cè)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(dòng)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(dòng)控制系統(tǒng):
計(jì)算機(jī)可對(duì)下列外部設(shè)備進(jìn)行控制
(1)注入泵:通過(guò)泵的通訊接口,,計(jì)算機(jī)可對(duì)泵的注入流量進(jìn)行控制;
(2)天平:通過(guò)天平的通訊接口,,計(jì)算機(jī)可對(duì)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(duì)話,操作人員設(shè)定好參數(shù)后就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,,計(jì)算機(jī)可自動(dòng)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(kù)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(dòng)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(gòu)件齊全,,可根據(jù)不同試驗(yàn)要求,選購(gòu)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(dòng)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(cè)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(dòng)操作,,請(qǐng)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(cuò)誤均可能導(dǎo)致整個(gè)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(guò)實(shí)際測(cè)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(qǐng)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(dòng),,切不可過(guò)載,其詳細(xì)的注意事項(xiàng)請(qǐng)閱讀天平說(shuō)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(lái)歷不明的U盤,,計(jì)算機(jī)病毒可能會(huì)導(dǎo)致控制及數(shù)據(jù)采集的混亂和錯(cuò)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(tái)上,,若不小心濺到,需及時(shí)處理,。
長(zhǎng)期使用會(huì)造成對(duì)流程密封件的正常破損,,影響密封性能,所以,,建議定期對(duì)儀器進(jìn)行耐壓試驗(yàn),,對(duì)儀器.的泄露部分更換密封件,對(duì)經(jīng)常使用者其周期以3個(gè)月為宜,。