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當前位置:海安縣石油科研儀器有限公司>> DW-B型多功能物理模擬綜合評價系統(tǒng)
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所 在 地南通市
更新時間:2024-07-31 13:54:43瀏覽次數(shù):1115次
聯(lián)系我時,,請告知來自 化工儀器網(wǎng)一,、DW-B型多功能物理模擬綜合評價系統(tǒng)儀器功能
1.氣體滲透率測定
2.氣體孔隙度測定
3.水驅(qū)油、化學驅(qū)油,、氣驅(qū)油,、泡沫驅(qū)油、混相驅(qū)油實驗。
4.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(jié)合其它參數(shù),根據(jù)達西定律計算巖心液體滲透率,。
5.滲透率梯度的測定
該測試主要依據(jù)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(zhì)的基礎(chǔ)上,,測出巖心的整段和分段的滲透率值,。
6.地層傷害評價
研究壓裂液、鉆井液,、完井液等在井眼中循環(huán)流經(jīng)井壁時,,對地層所造成的傷害。
這種驅(qū)替系統(tǒng)采用動態(tài)濾失巖心夾持器,,可模擬作業(yè)液在井筒中的剪切和測量濾失量,,研究其傷害的深度??蓽y定如下參數(shù)
濾失量,、初始滲透率、恢復滲透率,、滲透率損害率
7.地層敏感性評價試驗,。
二、DW-B型多功能物理模擬綜合評價系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)
1.工作壓力
環(huán) 壓:0-110MPa
驅(qū)替壓力:0-100MPa
壓力測試精度:0.1%F·S
2.流量范圍
液體: 0.0001~20mL/min
氣體:0-3000sccm
3.模型規(guī)格
巖心夾持器規(guī)格
φ25×25-150mm , φ25×1000mm , φ38×300-600mm
φ110×150mm , 45×45×300mm
填砂模型規(guī)格
φ38×1000mm, φ6×20000mm, φ10-φ25×1500mm
動態(tài)濾失夾持器 φ25×300mm 四測壓孔
4.泥漿循環(huán)流量0-1000ml/min可調(diào)
5.工作溫度:180℃,,控溫精度:±1℃
6.電源:交流380V,, 50HZ
7.總功率:8Kw
三、儀器的基本組成結(jié)構(gòu)
該儀器主要由氣測滲透率系統(tǒng),、氣測孔隙度系統(tǒng),、注入系統(tǒng)、泥漿傷害系統(tǒng),、模型系統(tǒng),、計量系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng),、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)組成。詳見工作流程:
氣測滲透率系統(tǒng):由調(diào)壓閥,,氣體流量計等組成,,用于各種巖心及模型氣體滲透率測定。
氣測孔隙度系統(tǒng):由調(diào)壓閥,,定容器,,孔隙度夾持器等組成,用于巖心孔隙度測量。
注入系統(tǒng):由注入泵,、中間容器,、氣液比注入控制系統(tǒng)、泡沫發(fā)生器,、管閥件組成,,可將各種流體按一定流量注入到模型內(nèi)。
泥漿系統(tǒng):由泥漿循環(huán)泵,、循環(huán)自動切換管線回路等組成,,研究壓裂液、鉆井液,、完井液等在井眼中循環(huán)流經(jīng)井壁時,,對地層所造成的傷害。
模擬系統(tǒng):由巖心夾持器,、填砂模型管,、非均質(zhì)模型、恒溫箱,、環(huán)壓泵,、回壓系統(tǒng)等組成。
計量系統(tǒng):包括壓力測量,、溫度測量,、流量計量、油氣水體積計量等,。
自動控制系統(tǒng):計算機自動控制注入泵的流量,,環(huán)壓泵自動跟蹤內(nèi)壓,恒溫箱加熱恒溫,,壓力變送器量程自動切換等,。
數(shù)據(jù)采集處理:由各種數(shù)據(jù)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,、流量、油氣水體積等參數(shù),,并對數(shù)據(jù)進行運算處理,。
四、組成儀器各部件的技術(shù)規(guī)范
1.注入泵(用戶自備) 2臺
型號:ISCO100DX型
該泵采用伺服電機,、伺服系統(tǒng),,微電腦控制其運行,,液晶面板顯示,工作壓力:20000psi,,流量:0.0001~25mL/min
泵也可由計算機操作,,實現(xiàn)遠程控制。(使用方法詳見其說明書)
2.中間容器
ZR-3型活塞式:容積:2000ml,,耐壓:100MPa,,材質(zhì):316L,數(shù)量:2只,。
ZR-3型活塞式:容積:1000ml,,耐壓:100MPa,材質(zhì):316L,,數(shù)量:4只,。
ZR-2型活塞式:容積:1000ml,耐壓:100MPa,,材質(zhì):316L,,數(shù)量:3只。
ZR-3型活塞式:容積:6000ml,,耐壓:100MPa,,材質(zhì):316L,數(shù)量:2只,。
用于存儲驅(qū)替介質(zhì),,并起緩沖作用。
3.氣液比例注入控制系統(tǒng)
由泡沫發(fā)生器,、氣體增壓泵,、雙缸恒速泵、高壓儲氣罐及回壓控制系統(tǒng)組成,。氣,、液按設(shè)定比例輸入泡沫發(fā)生器產(chǎn)生泡沫。從而對選擇不同氣液比產(chǎn)生的泡沫效果及泡沫驅(qū)油效率方案優(yōu)選提供依據(jù),。
本系統(tǒng)提供控制氣體流量的方式:
用氣體增壓泵將氣體增壓到高壓活塞容器里面,,高壓活塞容器內(nèi)氣體壓力由出口回壓閥控制,用恒速泵注入液體推進活塞將氣體注入泡沫發(fā)生器,。如果活塞內(nèi)壓力為P2,,恒速泵的流量為Q2,巖心進口壓力為P1,,要求氣體流量為Q1,,則有P1Q1=P2Q2
式中P2為定值,當P1變化時,,為保證Q1不變,,就要不斷改變Q2的流量。本裝置通過壓力變壓器實時采集壓力P1的值,,由計算機自動控制恒速泵,,隨P1的變化而不斷改變泵的排量Q2,確保氣體流量Q1的恒定輸入泡沫發(fā)生器,,保證恒定的氣液比例,。
4.泡沫發(fā)生器
泡沫發(fā)生器采用*的設(shè)計結(jié)構(gòu),氣體沿切線方向射入起泡液中,,使起泡液,、氣體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)充分混合,其頂部安裝多孔的燒結(jié)板,,氣液混合物通過后形成豐富的泡沫,。
泡沫發(fā)生器的出口安裝高壓觀察窗,可觀察形成的泡沫狀態(tài)穩(wěn)定性,。工作壓力:50MPa,。
5.模型
A.巖心夾持器
適用巖心規(guī)格:φ25×25-150mm ,工作壓力:100MPa,材質(zhì):316L
適用巖心規(guī)格:φ25×1000mm ,工作壓力:100MPa,,材質(zhì):316L
適用巖心規(guī)格:φ38×300-600mm ,工作壓力:100MPa,,材質(zhì):316L
適用巖心規(guī)格:φ110×150mm ,工作壓力:100MPa,材質(zhì):316L
孔隙度夾持器:φ25×100mm,,φ38×100mm,,φ110×150mm
B.填砂模型管
φ38×1000mm,四測壓點均布,,內(nèi)壁打毛,,工作壓力:60MPa,材質(zhì):316L
φ6×20000mm,,細管模型,。工作壓力:60MPa,材質(zhì):316L
φ10-φ25×15000mm,,變徑模型管,。工作壓力:60MPa,材質(zhì):316L
C.非均質(zhì)模型
規(guī)格:45×45×300mm
工作壓力:60Mpa
材質(zhì):316L
D. 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(chǎn)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:100MPa ,環(huán)壓110MPa ,,材質(zhì): 316L
適用巖心規(guī)格:Φ25×300mm,,四測壓點,。
6.作業(yè)液循環(huán)泵
壓力100MPa,泵腔容積2000ml,流量0-1000ml/min可調(diào)。
7.氣體增壓泵
2J-XZ10/40,,用于氣體增壓,。
8.調(diào)壓閥
高壓調(diào)壓閥,進口壓力:10000psi,出口壓力50-6000psi,。
低壓調(diào)壓閥,,進口壓力:3500psi,出口壓力0-600psi。
9.環(huán)壓跟蹤泵
在系統(tǒng)驅(qū)替過程中,,隨著驅(qū)替流體的注入,,巖心進口壓力不斷升高,為了使驅(qū)替流體通過巖心,, 阻止驅(qū)替流體沿壁的滲流,,通過環(huán)壓跟蹤泵跟蹤巖心進口壓力,保持凈圍壓恒定,。
工作壓力:120MPa
10.回壓控制系統(tǒng)
用于控制巖心出口壓力,,模擬地層孔隙壓力。
回壓泵:工作壓力100MPa
回壓緩沖容器:ZR-2型,,1000mL,、100MPa
回壓閥:頂部加載式,100MPa
11.恒溫箱
工作溫度:180℃±1℃
工作室內(nèi)尺寸:2200×800×850㎜(長×寬×高)
前后開門,,內(nèi)裝照明燈,,不銹鋼材料制作
熱風循環(huán),采用PID調(diào)節(jié)控溫技術(shù),,箱內(nèi)溫度均勻,,控溫精度高。
安裝滾動腳輪,,移動方便,。
12.閥門、管線,、管件及流程
采用DW3內(nèi)卡套式高壓閥門及管件,,耐壓100MPa,材質(zhì): 316L
13.高壓觀察窗
采用進口玻璃,,耐高壓高溫,,用于泡沫狀態(tài)觀察,出口驅(qū)出油狀態(tài)觀察,。
工作壓力:40Mpa,,工作溫度:180℃
14.計量系統(tǒng)
壓力計量:用壓力變送器測量壓力,為保證測量精度,,每個測壓點選用三個不同量程的壓力變送器,,并可自動切換,,量程分別為:1MPa 10MPa 100MPa
所有壓力采用WP-C801-20-12-P壓力數(shù)顯表顯示,也可通過數(shù)顯表上的RS232口由計算機采集,。
濾失壓力變送器:100Mpa
氣體壓力變送器:100MPa
孔隙度測量壓力變送器:1Mpa
溫度計量:采用pt100測溫探頭,,XMT-7512溫控儀設(shè)定、控制,、測量溫度。溫度也可由計算機設(shè)定,,采集,。
流量計量:采用天平稱重法計算液體流量
天平型號:BS2202S,量程2200g,,精度0.01g
計算機自動采集計算流量值
油水體積計量: 采用攝像法進行油水體積自動計量,。
氣體體流量計量:用于氣體滲透率測量,量程10sccm,500sccm,3000sccm,。
15.壓力自動識別切換系統(tǒng)
為保證壓力測量精度,,系統(tǒng)采用高、中,、低不同量程傳感器,,選用CV210型,分別安裝在流程里,,提供自動切換,。氣動控制組件:包括氣動閥、電磁閥,。氣動閥主要用于高中低壓力變送器間的切換,。氣動閥切換快速、 耐高壓,、密封性能好等優(yōu)點,,主體材料采用316, 耐腐性能也很好,,靠氣源力來控制其打開和關(guān)閉,,氣源壓力為0.4-0.8MPa。氣動閥的開關(guān)是由計算機來控制電磁閥組的通斷,,從而控制氣動閥正反方向的氣源及正反方向的放空,,以達到控制氣動閥開關(guān)的目的。
16.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
采用MOXA C168H/PCI,、MOXA C104H/PCI,,PCI8360數(shù)據(jù)采集板適時采集壓力、溫度,、流量,、油氣水體積等,。
17.自動控制系統(tǒng)
計算機可對下列外部設(shè)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(shè)定控制恒溫箱加熱溫度;
⑶ 環(huán)壓跟蹤:計算機通過PCI8360端子板自動控制環(huán)壓泵及電磁閥的開關(guān),,維持驅(qū)替壓力與環(huán)壓的壓差,;
〔4〕壓力傳感器量程自動切換控制;
〔5〕氣液比泡沫自動控制,。
采集,、測控系統(tǒng)框圖
18.應用軟件與數(shù)據(jù)處理
軟件在windows7環(huán)境下運行,采用VB編程,。儀器工作流程顯示在界面上,,可實現(xiàn)人機對話,操作人員設(shè)定好參數(shù)后就可以實現(xiàn)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(huán)壓泵的自動跟蹤,壓力換向閥的換向等,。
計算機采集的數(shù)據(jù)經(jīng)處理可生成原始數(shù)據(jù)報表,、分析報表以及曲線圖,同時生成數(shù)據(jù)庫文件格式,,可隨時導入EXCEL文檔以便用戶靈活使用,。
計算機:聯(lián)想4600,19’’液晶顯示
打印機:HP1020
五,、主要技術(shù)特征
1.裝置采用模塊化設(shè)計,,可根據(jù)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(qū)替試驗,;
3.關(guān)鍵部件采用進口件,,提高測試的可靠性、精確性,;
4.實現(xiàn)計算機自動化控制,、采集、處理,;
5.環(huán)壓跟蹤注入壓力,,保持恒定壓差;
6.壓力變送器量程自動切換;
7.儀器的結(jié)構(gòu)合理,、外型美觀大方,、操作方便、經(jīng)久耐用,;
8.選購件齊全,,可根據(jù)不同試驗要需要,選購我廠不同規(guī)格的模型,,使儀器廣泛應用于各種試驗研究領(lǐng)域,。
9.采用316L材料,耐腐蝕,;
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(shè)計時充分考慮了其安全性,,可操作性
驅(qū)替泵、環(huán)壓泵都設(shè)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,。
在流程中關(guān)鍵部位設(shè)計安全閥,在電子保護失效時可打開保護,,起雙重保護作用,。
恒溫箱設(shè)計極限保護溫度,當恒溫箱內(nèi)溫度達到極限保護溫度時,,儀器自動切斷電源,。
儀器發(fā)生漏電時會自動切斷電源保護。
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(wěn)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(shè)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(shè)計為手動操作,,請按試驗步驟預先設(shè)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(tǒng)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(nèi)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(jīng)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(shù)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(zhí)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(zhì)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(nèi)液體充足,不足時請?zhí)砑印?/span>
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(nèi),,裝上夾持器堵頭,頂緊巖樣,。
4.加溫
先打開面板上恒溫箱風機開關(guān),,再打開加熱開關(guān),在其控溫儀上設(shè)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(shè)定方法詳見溫控儀使用說明書
也可在計算機上設(shè)定加熱溫度。
停止加熱只需將加熱開關(guān)斷開,,或?qū)乜貎x溫度設(shè)定到低于環(huán)境溫度,。
5.環(huán)壓自動跟蹤系統(tǒng)
在系統(tǒng)驅(qū)替過程中,隨著驅(qū)替流體的注入,,巖心進口壓力不斷升高,,為了使驅(qū)替流體通過巖心, 阻止驅(qū)替流體沿壁的滲流,,通過環(huán)壓跟蹤泵跟蹤巖心進口壓力,,保持凈圍壓恒定。
環(huán)壓跟蹤泵使用方法詳見其說明書,。
6.回壓控制系統(tǒng)
7.氣體增壓系統(tǒng)
8.泡沫驅(qū)氣液比控制系統(tǒng)
9.泡沫驅(qū)時巖心出口氣油分離瓶及氣量計連接如圖所示:
9.孔隙度測量步驟
10.氣體滲透率測定
九、維 護
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(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316L材質(zhì),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(jīng)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(nèi)注滿油或用高壓氣吹干,以防銹蝕,。
長期使用會造成對閥門,、流程管件、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(jīng)常使用者其周期以3個月為宜。
壓力容器的定期檢驗分為:
1,、外部檢查:其檢驗周期每年至少1次,。由檢驗單位有資格的壓力容器檢驗員進行。
2,、內(nèi)外部檢驗:在壓力容器停機時的檢驗,。內(nèi)外部檢驗應由檢驗單位有資格的壓力容器檢驗員進行。其檢驗周期每3年至少1次,。
3,、耐壓實驗:在壓力容器停機檢驗時,所進行的超過zui高工作壓力的液壓或氣壓試驗,。其檢驗周期每6年至少1次,。
壓力容器定期檢定單位及檢驗人員應取得省級或guo家級安全監(jiān)察機構(gòu)的資質(zhì)認可和經(jīng)資格鑒定考核合格,。檢定單位及檢驗人員對壓力容器定期檢驗結(jié)果負責。
如有處理不了的故障,,請與廠家聯(lián)系,,由我廠專業(yè)人員為你處理,本廠將為你提供及時周到的服務,。
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