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酸化压裂液动态滤失流动试验仪

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 HKY-3型

一、仪器功能

仪器可在模拟地层压力,地层温度的条件下开展下列研究

1.液体渗透率测定

在一定的流速下使液体通过岩心,通过测定岩心的进出口压差和流过岩心的液体的流量,结合其它参数,根据达西定律计算岩心液体渗透率。

2.渗透率梯度的测定

该测试主要依据沿岩心长度方向带测压孔的长岩心夹持器,在一次实验中,便可在不破坏岩心原有性质的基础上,测出岩心的整段和分段的渗透率值。

3.地层伤害评价

研究压裂液、钻井液、完井液等在井眼中循环流经井壁时,对地层所造成的伤害。

这种驱替系统采用动态滤失岩心夹持器,可模拟作业液在井筒中的剪切和测量滤失量,研究其伤害的深度。可测定如下参数

滤失量、初始渗透率、恢复渗透率、渗透率损害率

4.采油工艺研究,如酸化转向、压裂、堵水、调整注采剖面等实验。

 

二、主要技术参数

1.工作压力

环    压:60MPa

驱替压力:50MPa

压力测试精度:0.1%F·S

2.流量范围

    0.001~25mL/min

3.工作温度:150℃,控温精度:±1℃

4. 岩心夹持器规格:酸化转向      φ25×25-80mm  

动态滤失实验   装3块φ25, 55mm长岩心 三测压孔

5.  剪切速率:0-500S-1

6.电源:交流380V, 50HZ

7.总功率:6Kw

8.凡与酸液接触部分材质为HC276

三、仪器的基本组成结构

该仪器主要由注入系统、模型系统、计量系统、自动控制系统、数据采集与处理系统组成。详见工作流程:

注入系统:由注入泵、中间容器、管阀件组成,可将各种流体按一定流量注入到模型内。

模拟系统:由动滤失岩心夹持器、耐酸岩心夹持器、恒温箱、环压泵、回压系统等组成。

计量系统:包括压力测量、温度测量、液体流量计量等。

自动控制:计算机自动控制注入泵的流量,环压泵自动跟踪内压,恒温箱加热恒温等。

数据采集处理:由各种数据采集卡、计算机、打印机、采集处理软件组成,可适时采集压力、温度、液体流量等参数,并对数据进行运算处理。

四、组成仪器各部件的技术规范

1.注入泵

型号HSB-1 双缸,工作压力60MPa,流量0.01~25ml/min,可以设定恒压、恒流模式,仪器具有稳定性高,触摸屏控制、压力曲线、自动生成。

泵可由计算机操作,也可人工面板操作。

 

 

2.中间容器

ZR-3型活塞式中间容器:容积:500mL,耐压:50MPa,材质:HC276,1只

活塞式搅拌中间容器:容积:600mL,耐压:50MPa,材质:HC276,1只

ZR-3型活塞式:容积:1000ml,耐压:70Mpa,材质:316L,2只

用于存储驱替介质,并起缓冲作用。

    

                                                       

 

3.动滤失岩心夹持器

该夹持器暴露出一个端面以便所测流体流过岩心端面,测试流体通过岩心产生滤失,且在岩心端面上形成滤饼,沿夹持器衬套轴向布置测压孔,以便测定测试液侵入深度和岩心端面堵塞程度。

工作压力:50MPa ,环压60MPa  ,材质:HC276

适用岩心规格:Φ25,装3块岩心(55mm),中间3个测压点,要求是:*个测压点位置距离岩心进口端面30mm,第二个测压点距离*个测压点40mm,第三个测压点距离第二个测压点50mm。每个测压点配两个量程的压力传感器,分别为:0-10 MPa和0-60 MPa。     

                                                                 

 

4.耐酸岩心夹持器

        用于酸化转向实验,敏感性实验。

适用岩心规格为φ25×25-80mm  工作压力:50Mpa,环压60MPa

材    质:HC276  

数    量:1台

                   

5.环压跟踪泵

环压跟踪泵自动跟踪驱替压力,维持驱替压力与环压的压差。

环压跟踪泵工作压力60MPa,控制精度0.02MPa

   

 

 

6.回压控制系统

用于控制岩心出口压力,控制范围:0-50MPa

回压泵:工作压力50MPa

回压缓冲容器:ZR-2型,500mL、50MPa

回压阀:顶部加载式,50Mpa,   材质:HC276

 

7.恒温箱

工作温度:室温~150℃

工作室内尺寸:1400×750×850㎜(长×宽×高)

前后开门,上下分体,控制系统独立,内装照明灯,不锈钢材料制作。热风循环,采用PID调节控温技术,箱内温度均匀,控温精度高。安装滚动脚轮,移动方便。  

 

8.阀门、管线、管件及流程

采用DW6、DW3内卡套式高压阀门及管件,耐压60MPa,材质:316L、HC276

设计正反驱替流程,可进行正反向驱替实验

设计岩心夹持器并联流程,可进行酸化转向实验

 

 

9.计量系统

压力计量:环压压力变送器(广州森纳士):数量1只,精度0.25;

 

各测压点压力变送器(美国森纳士原装进口):精度0.1,

 

量程0~60 MPa 5只,量程0~10 MPa 5只。

所有压力采用WP-C901-20-12-P压力数显表显示,也可通过数显表RS232口由计算机采集。             

 

温度计量:采用pt100测温探头,XMT-7512ZX-RZ温控仪设定、控制、测量温度。温度也可由计算机设定,采集。精度0.1℃

液体流量计量:采用天平称重法计算液体流量

赛多利斯天平,型号:BS2202S,量程2200g,精度0.01g

计算机自动采集计算流量值

                             

10.数据采集系统

采用MOXA C168H/PCI、MOXA C104H/PCI数据采集板适时采集压力、温度、流量。 

 

 

 

 

11.自动控制系统

计算机可对下列外部设备进行控制

⑴.注入泵:通过泵的通讯接口,计算机可对泵的注入流量进行控制;

⑵.温度:通过温控仪上的RS232接口,可由计算机设定控制恒温箱加热温度。

⑶.环压跟踪:计算机通过PCI 8360端子板自动控制环压泵及电磁阀的开关,维持驱替压力与环压的压差。

采集、测控系统框图

 

 

12.应用软件与数据处理

软件在windows 2000/xp环境下运行,采用VB编程。仪器工作流程显示在界面上,可实现人机对话,操作人员设定好参数后就可以实现无人值守,计算机可自动采集所有的压力、温度、流量,并控制泵的运行,环压泵的自动跟踪,压力换向阀的换向等。

计算机采集的数据经处理可生成原始数据报表、分析报表以及曲线图,同时生面数据库文件格式,以便用户灵活使用。

计算机:联想,酷睿双核/3G/2G/500G/21’’液晶显示

打印机:HP1505N

                     五、主要技术特征

1.装置采用模块化设计,可根据不同试验要求进行组合;

2.能模拟地层条件下进行高温高压驱替试验;

3.关键部件采用进口件,提高测试的可靠性、精确性;

4.实现计算机自动化控制、采集、处理;

5.环压跟踪注入压力,保持恒定压差;

6.压力变送器,可自动切换,确保测量精度。

7.采用HC276材料,耐酸碱腐蚀。

8.仪器设计有正反向驱替流程,不用取出岩心,就可进行岩心正反向驱替试验;

9.仪器的结构合理、外型美观大方、操作方便、经久耐用;

10.选购件齐全,可根据不同试验要需要,选购我厂不同规格的模型,使仪器广泛应用于各种试验研究领域。

六、安    

仪器的安全操作涉及到操作者的人身安全和仪器的正常使用寿命,设计时充分考虑了其安全性,可操作性

1.压力极限保护

 驱替泵、环压泵都设计极限保护压力,当泵压达到极限保护压力时自动停泵保护。

 

2.温度极限保护

 恒温箱设计极限保护温度,当恒温箱内温度达到极限保护温度时,仪器自动切断电源。

 

3.漏电保护

仪器发生漏电时会自动切断电源保护。

4.防烫伤保护

 仪器阀门操作手柄安装在恒温外,方便操作,防止烫伤,避免开门时温度下降。

5.防腐蚀保护

在压力表、压力变送器前安装隔离器,防止酸液流动压力表、压力变送器内,损坏仪表。

 

厂家提醒操作者注意如下要点:

* 仪器的各类仪表和计算机必须保证正确的电源输入,必须配有自动稳压保护装置。

* 仪器各部保证有良好的接地。

* 流程管汇各部的压力不高于设计压力,特别不能高于各种检测仪表的量程,使用气体加压时必须格外小心。

* 仪器的阀门设计为手动操作,请按试验步骤预先设计好试验流程走向,任何一阀门的操作错误均可能导致整个试验的失败。

* 系统在高温操作时,必须带有绝热手套,以免烫伤。

特别注意:加温时,由于液体受热膨胀,压力升高,时刻注意容器内液体压力,以防压力太高,超过容器使用压力。

                         七、安    

仪器出厂时已全部安装就绪,并经过实际测试。为了方便包装运输,仪器分成不同部分包装,安装时请仔细参阅流程图。

安装工作也可由厂方技术人员和用户共同完成,以便用户进一步熟悉仪器,便于日后日常维护。

八、基本操作

1.岩样准备

⑴.岩样的钻取切割:将岩样钻成φ25的圆柱体,两端切割平整,切割面与轴线垂直。

钻取岩样方法参见SY/T5336

⑵.岩样的洗油

洗油方法按SY/T5336执行

⑶.岩样的烘干

岩样烘干温度控制在60~65℃,烘干24h后,每隔8h称重一次,两次称重的差值小于10mg时,记下岩样的实测质量。

⑷.测量岩样的几何尺寸:长度(L)、直径(D)。

⑸.岩样气体渗透率测定按SY/T5336进行。

⑹.岩样抽空饱和油(水),称湿重,计算岩样孔隙体积。

⑺.将饱和好油(水)的岩样浸泡在油(水)中,待用。

2.流程准备

保证储液容器、各种泵内液体充足,不足时请添加。

 

3.岩心的安装

从烧杯中取出预先饱和好的岩心,放入夹持器胶套内,装上夹持器堵头,顶紧岩样。

4.加环压密封岩样

⑴.手动加环压

将控制面板上手动、自动开关打到手动位置,打开环压泵开关,增压至需要压力值时,关环压泵开关。

⑵.自动加环压

将控制面板上手动、自动开关打到自动位置,在计算机实验程序上,点击实验开始键后,计算机自动控制环压泵的启动与停止,并自动跟踪驱替压力,维持环压与驱替压力差。

5.加回压

回压控制是通过对回压阀施加控制压力而实现的,外加控制压力zui好是气体,以保证控制精度。当气体压力不足时可以用手动泵通过缓冲容器,用水顶气增压的方法,增加气体压力。

6.加温

先打开面板上恒温箱风机开关,再打开加热开关,在其控温仪上设定需加热的温度,温控仪自动控制恒温箱加热,至所需温度恒温。

温控仪温度设定方法详见温控仪使用说明书

也可在计算机上设定加热温度。

停止加热只需将加热开关断开,或将温控仪温度设定到低于环境温度。

7.正反向驱替

当岩心需要进行正反向驱替时,通过开关夹持器两端的三通阀改变液体流向来实现。详见流程图

8.真空系统

可用于对中间容器抽空装液。

将干岩心装入夹持器,可对岩心抽空饱和水。

打开真空泵开关,连通流程,就可对系统抽空。

当关闭真空泵后,要及时打开阀门放空以防回油。

9.实验评价

各种试验方法详见其实验评价行业标准。

九、维    

恒速泵要定期清洗,其详细维护请参阅恒速泵说明书。

电子天平要避免强烈振动,切不可过载,其详细的注意事项请阅读天平说明书。

本仪器所配计算机为仪器的专用控制机,切忌乱拷软件,尤其是来历不明的U盘,计算机病毒可能会导致控制及数据采集的混乱和错误。

仪器所有与液体接触的部分均为HC276材质,有一定的抗腐蚀性能,但并非一劳永逸。对流程管汇部分需经常清洗,尤其是注完酸或其它强腐蚀液体后要立即用清水清洗。流程长期不用时,流程管汇内注满油或用高压气吹干,以防锈蚀。

长期使用会造成对流程密封件的正常破损,影响密封性能,所以,建议

定期对仪器进行耐压试验,对仪器.的泄露部分更换密封件,对经常使用者其周期以3个月为宜。

如有处理不了的故障,请与厂家,由我公司专业人员为你处理,时刻记。,本公司将为你提供及时周到的服务。


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