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                GNF 高温高压粘附仪使用说明书

                2015-10-19 09:58:20      点击:

                GNF 高温高压粘附仪使用说明书

                一、  概述

                GNF型高温高压粘附仪是一□ 种模拟性的,具有多功能的试验、测试仪器。该仪器可测钻井液在常△温中压(0.7MPa)及在常温高压(3.5MPa)下的滤失量,滤饼的粘附性能,同时还可测试钻井液样品在高温(~170)高压(3.5MPa)下的滤失量以及滤饼的粘附性能,因此,该仪器实●现了一机多用,经过一次测试即可取得多种数据,勿需重复操作。该仪器结构合理,操作方便,灵活性高。具有精度高,重复误差小,测试数据准确等特点。广泛使用于各油田、科研院所、实验室等部门。

                二、型号及规格

                GNF

                三、仪器的主要技术参数:

                主要技术参数

                序号

                名称

                技术参数

                1

                电源

                电压220V±5%、频率50Hz

                2

                加热功率

                500W

                3

                工作温度

                室温至170

                4

                钻井液杯工作压力

                3.5MPa

                5

                粘附盘直径

                50.7mm

                6

                过滤面积

                22.6cm2

                7

                气源

                氮气、二氧化碳气体(不含油、水等杂质)(严禁使用氧气)其额定压力应大于5MPa

                 


                四、仪器的结构及工作原理  


                (一)QG80A管汇:总气源经管汇装置减压稳压输出仪器所需气▓源。(图一)


                (图一)管汇结构图

                (表一 )管汇组件结构明细表

                序号

                    

                名称及规格

                数量

                1

                QG80

                高压胶管

                2

                2

                QG80-3-1

                放气阀

                1

                3

                QG80

                减压阀组件(左)

                1

                4

                GB308-77

                Y-60压力表16MPa

                1

                5

                QG80-3-3

                四通管接

                1

                6

                GB308-77

                Y-60压力表25MPa

                1

                7

                GB308-77

                Y-60压力表16MPa

                1

                8

                QG80

                减压阀组件(右)

                1

                9

                QG80

                高压胶管

                1

                10

                QG80

                保险阀

                2

                11

                QG80-20

                气瓶接帽

                1

                12

                QG80-21

                气瓶接管

                1

                13

                QG80-3-3

                三通管接

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 


                (二)加热杯部件:它是与底座构成一体,是该仪器的基础部件调温器固定于加热器上,通过手柄控制所需温度。(图二)


                                        (图二)加热杯结构图


                (三)气压筒组件:它是由气塞、弹簧等组成,它的作用∮是给粘附盘施加一定的压力,以便使粘附盘与滤饼相粘合,测其摩擦系数。(图三)


                (图三)气压筒组件结构图

                      (表二 )气压筒组件结构明细表

                序号

                      

                名称及规格

                数量

                1

                GNF·02-01

                压筒

                1

                2

                GB3452.1-82

                压簧

                1

                3

                GB3452.1-82

                “O”型圈(φ18×2.4

                1

                4

                GNF·02-01

                气塞

                1

                5

                GB3452.1-82

                “O”型圈(φ25×2.4

                1

                6

                GNF·02-03

                气压筒帽

                1

                7

                GB3452.1-82

                “O”型圈(φ8×1.9

                1

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 


                (四)钻井液杯部件:是由钻井液杯与杯盖两大件组成,滤网在钻井液杯底部的滤网座上,钻井液装入杯内,通过O型圈与六个螺钉将两件密封成一体。(图四)


                                     (图四)钻井液杯部件

                (表三 )钻井液杯部件结构明细表

                序号

                  

                名称及规格

                数量

                1

                GB71-85

                锥端紧定螺钉M8×20

                6

                2

                GGS42.01-07

                滤网座

                1

                3

                GNF.01-03

                钻井液杯

                1

                4

                GB3452.1-82

                O”型圈Ф95×3.1

                2

                5

                GB3452.1-82

                O”型圈Ф95×3.1

                1

                6

                GB71-85

                锥端紧定螺钉M8×10

                6

                7

                GNF.01-04

                杯盖

                1

                8

                GB3452.1-82

                O”型圈Ф25×2.4

                1

                9

                GB3452.1-82

                O”型圈Ф13×1.9

                1

                10

                NF.02-09

                粘附盘

                1

                11

                GB3452.1-82

                O”型圈Ф65×3.1

                1

                12

                GB3452.1-82

                O”型圈Ф65×3.1

                1

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 


                (五)接收器部件:它是由接收器与接收阀组成,负责收集滤液,滤液由放水阀控制收集。见(图五)


                        图五)接收杯部件结构图

                (表四 )接收杯部件结构明细表

                序号

                      

                名称及规格

                数量

                1

                GGS42·01-03-01

                放气阀体

                1

                2

                GB3452.1-82

                “O”型圈(φ6×1.9

                1

                3

                GGS42·01-03-03

                密封垫

                1

                4

                GGS42·01-03-04

                压帽

                1

                5

                GGS42·01-03-02

                放气阀

                1

                6

                GGS42·01-04-01

                接收器端盖

                1

                7

                GB3452.1-82

                “O”型圈(φ37×1.9

                1

                8

                GGS42·01-04-02

                接收器

                1

                9

                GGS42·01-04-03

                输出接头

                1

                10

                GGS42·01

                垫圈

                1

                11

                GGS42·01-13-01

                固定销

                1

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 






                (六)三通组件:由三通、放气阀、气源接头、固定销组成。是用来连接输气管和连通阀杆,实验完后放掉管汇系统内余气。见(图六)














                (图六)三通组件结构图

                (表五)三通组件零件明细表

                序号

                      

                名称及规格

                数量

                1

                GGS42·01-14-1

                固定销

                1

                2

                GGS42·01-14-2

                三通

                1

                3

                QG80-23

                气源接头

                1

                4

                GGS42·01-14-3

                放气阀杆

                1

                 

                 





                七)使用结构图及明细


                (图七)使用结构图

                1底座  2放水阀杆  3接收器  4气源接头  5连通阀杆  6钻井液杯  7加热套   8粘附盘  9连通阀杆  10气源接头  11三通阀  12放气阀杆  13三通阀  14放气阀杆  15气源接头  16压筒  17温度表  18温控旋钮   19放气手柄  20调压手柄  21调压手柄  22加压杆  23扭距仪


                (八)电器原理图

                (图八)电器原理图

                (九)电器接线图


                (图九)电器接线图

                (十)工作原理:

                该仪器是模拟井下作业的实际情况而确定的参数↙进行工作的,它是将钻井液通过加热套部件加温,并恒定于某一所需温度,由QG80A管汇提供稳定的压力作用于钻井液之上获其滤失量的多少。如果被测温度大于90℃时为防止液体蒸发,而采用回压装置,按(API)标准测试程序,使压「力恒定在0.7MPa以回收滤液。然后自动下压粘附盘让其与滤饼粘实,以扭矩仪测其(常温或高温状态下的)粘附系数


                五、仪器的操作:

                (一)仪器的使用

                1、实验前的准备:按图所示将管汇组件安装于气瓶上由G5/8螺帽紧固。在确定调压手柄处于自由状态,打开气源,此时管汇中间25MPa压力表应显示压力为≥8MPa。将两高压胶管分别于管汇和三通组件对应部位连接牢固。见(图十)


                                    (图十)操作示意图

                2、取出主机,检查各部件、密封件、管件及电源部件是否可靠。

                3、接通电源(220V交流)此时加热指示灯亮,表示加热套未工作。顺时针转动温控旋钮,加热指示灯灭,使加热套加热。将温度表放入恒温杯一侧孔内,约半小时左右,预热加温套至156℃,调整温控器,加热套温度保持在所需温度。见(图十一)。


                      (图十一)操作示意图

                4、取出钻井液杯,松开杯上紧定螺钉,取下杯盖及滤网座,检查滤网有无异物及不平整地方等伤痕,将连通阀杆装于滤网座上拧紧。见(图十一)

                5、将滤纸仔细地平放在杯底部“O”型圈上依次把滤网座装入,使滤网座与杯体的固定螺孔对正并用紧定螺钉紧固。见(图十二)


                                      (图十二)操作示意图

                6将搅拌好的钻井液样品倒入杯内至刻线处,将杯盖连同粘附盘▓一同装入, 使杯盖与杯体的固定螺孔对正并以紧定螺钉压紧(注:粘附盘应是清洁无暇地)。见(图十三)

                7、以气压筒组件为提放工具将其旋入钻井液杯上端槽内,提起一同轻轻放入加热套内,慢慢旋转钻井液杯,使其置于固定销上,此时钻井液在逐Ψ 渐加热,取下气压筒组件。见(图十三)


                (图十三)操作示意图

                8、为了防止钻井液沸腾,故应加0.7MPa压力作用于钻井液之上,此时只需,将连通阀杆旋入杯盖上,依次将气源胶管与三通阀连接,三通阀与连通阀杆插入固定销连接,关闭三通阀的放⊙气手柄。

                9、旋转(图七)所示调压手柄【(20),保持压力在0.7MPa ,注意手柄(19)应关闭,逆时针旋松上连通阀杆90℃左右,至此减压后的压力进入钻井液杯作用于钻井液上。

                10、将另一温度表插入钻井液杯小孔内,观察温度,待温度恒定于150℃。

                11、将接受器取出,关闭放气阀,按(图七)所示位置要求以固定销同下连通阀杆联接。

                12、调整(图七)所示调压手柄(21)保持压力0.7MPa准备工作结束。

                13、当温度恒定在所需温度时,迅速调整(图七)所示调压手柄(20)使压力增至4.2MPa,并迅速打开下连通阀杆,记录时间。

                14、观察接收器压力情况,如果大于0.7MPa可打开手柄回收一部分滤液的办法,释放压力,恒定于0.7MPa见(图十四)

                15、滤失时间一到,迅速打开放水手柄,将接收器内滤液全部排出,此时所收集的滤液即为失水量。记录滤液体积。见(图十四)


                (图十四)操作示意图

                16、将压筒组件放入钻井液杯凹槽内并转60°左右,再把气源三通阀按图所(图十四)操作示意图示插入气筒帽以固定销关之,关闭放气手柄。见(图十五)



                                     (图十五)操作示意图

                17、打开(图七)所示手柄(19)保持压力13分钟(根据测试需要自定)此时粘附盘已压下并与滤饼粘实。

                18、关闭总气源和上下连通阀杆。打开(图十六)所示放气阀杆和三通阀杆,放出管汇和胶管内余气。松开(图七)所示管汇调压手柄(20)和回压手柄(21),呈自▆由状态,取下固定销,卸下压筒、三通和回压接收器,将组件■连同管线一同取下。


                                   (图十六)操作示意图

                19、将加压杆(22)卡于两支柱之间,以施反扭矩,用扭矩仪测其某一时间粘附值,可根据需要继续该步①骤,每5分钟测一点,测其最大粘附值(即粘附值不再增加为止)并记录,测试完毕。见(图十七)


                                     (图十七)操作示意图

                20、切断电源,取下温度表,将调温钮回复零位。

                21、以压筒组件为提放工具将钻井液杯从加热杯中提出冷却。打开上连通阀杆放掉杯内余气,按次序分别松开12个紧定螺钉,取下滤网座和杯盖并洗净※烘干。

                22、将全部件合理存放,备下次使用。

                严禁使用氧气。

                打开钻井液杯□盖之前必须放掉杯内余气。

                仪器使用完毕一定要将调压手炳松开。

                钻井液杯放入加热套时需轻拿轻放,慢慢旋转使其至于定位销上

                (二)粘附系数的计算:

                根据牛顿摩擦定律,当粘附盘直径2吋,差动压力3.5MPa时;与滤饼之间产生最微小的滑动,由扭矩仪测出的值确定其系数f。以下分别是以N·mIbf·in读值时,粘附々系数的计算公式:

                f=M×0.845×10-2       式中:   f: 粘附系数   M:扭矩(N·m

                f=M×0.955×10-3        式中:   f: 粘附系数   M:扭矩(Ibf·in


                 六、仪器的维护与保养

                1、当移动、维修或清洁仪器时。要轻拿、轻放,以免造成部件变形影响精度和使用。

                2、要按时检查“O”形密封圈,经常更换。

                3、调压时,一定要逐渐加压,以防止损坏压◤力表,不得敲击压力表。

                4、气源管汇调压手柄,实验前均应保持自由壮态。

                5、输气胶管严禁与腐蚀介质接触。不得划伤。

                6、仪器所用粘附盘为主要测量部件,使用时一定要注意不要能伤表面。

                7仪器使用完毕一定要将钻井液杯、钻井液杯盖、紧固螺钉、连通阀杆、粘附盘等另部件烘干并涂上润滑油或润滑脂,妥善保管。以备下次再用。

                七、仪器的运输与储存

                仪器的运输与储存应符合于JB/T9329-1999标准。产品应储存在通风的室内,室内空气中不含有能引起器件腐蚀的杂质。

                八、故障的判定与排除

                序号

                 

                    

                排除方法

                1

                做滤失实验时,有钻井液从下连通阀杆口处溢出。

                ①滤纸质量差选用不当。

                滤纸破碎,滤纸质量差。

                ③滤网面未清洗干净。

                ④滤网面有毛刺。

                ⑤加4.2MPa压力时,升压过快,击穿滤纸。

                ①选用合适滤纸(988滤纸)更换。

                更换滤纸。

                ③重新清洗杯盖滤网,更换滤纸。

                ④修复网面手感无毛刺。

                ⑤应慢慢加压至4.2MPa压力。

                2

                实验时,杯体与加热杯之间有气体冒出。

                ①杯盖安装不妥。

                连通阀杆“O”型圈(φ8×1.9老化或破损↓。

                ③杯内“O“型密封圈(φ65×3.1老化或破损。

                ①重新安装杯盖调整紧定螺钉。

                更换“O”型圈(φ8×1.9

                ③需要更换密封圈“O“型密封圈(φ65×3.1

                3

                气压筒压力小。

                O”型圈(φ18×2.4老化、破损漏气。

                更换“O”型圈(φ18×2.4)。

                4

                实验时,粘附盘与杯盖之间有气体冒出。

                O”型圈(φ13×1.9老化、破损。

                更换“O”型圈(φ13×1.9)。

                5

                测量粘附值时无粘附值。

                粘附盘与滤饼之间假粘附。

                重新放置滤纸『,仔细清洗粘附盘。

                6

                如何鉴别连通阀杆的好坏。



                九、随机配件、工具、主要零部件及技术文件一览表

                (一)随机配件、工具:

                序号

                名称及规格

                单位

                数量

                   

                1

                温度计(0200

                2

                 

                2

                QG80A管汇

                1

                 

                3

                扭矩仪(0~30N·M)

                1

                 

                4

                高温高压⌒ 滤纸(988)

                1

                 

                5

                内六角扳手(4mm)

                1

                 

                6

                量筒(25ml)

                1

                 

                7

                活络扳手(150mm)

                1

                 

                8

                加压杆

                1

                 

                9

                输气胶管≥15MPa

                2

                 

                10

                “O”型圈(φ8×1.9)

                8

                 

                11

                “O”型圈(φ11×1.9)

                5

                 

                12

                “O”型圈(φ13×1.9)

                5

                 

                13

                “O”型圈(φ18×2.4)

                3

                 

                14

                “O”型圈(φ25×2.4)

                3

                 

                15

                “O”型圈(φ37×1.9)

                2

                 

                16

                “O”型圈(φ65×3.1)

                6

                 

                17

                三通组件

                2

                 

                18

                连通阀杆

                2

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 















                (二)主要零部件:

                序号

                  

                名称及规格

                使用部位

                1

                GB3452.1-82

                “O”型密封圈(φ8×1.9

                连通阀杆

                2

                GB3452.1-82

                “O”型密封圈(φ37×1.9

                回压接收器端盖

                3

                GB3452.1-82

                “O”型密封圈(φ65×3.1

                钻井液杯和杯盖

                4

                GB3452.1-82

                “O”型密封圈(φ6×1.9

                三通阀

                5

                GB3452.1-82

                “O”型密封圈(φ95×3.1

                钻井液杯

                6

                GB3452.1-82

                “O”型密封圈(φ25×2.4

                杯盖压筒槽

                7

                GB3452.1-82

                “O”型密封圈(φ13×1.9

                钻井液杯与粘附盘

                8

                GB3452.1-82

                “O”型密封圈(φ18×2.4

                压筒与气塞

                9

                GB78-85

                内六角锥端▼紧定螺钉M8×10

                钻井液杯底盖

                10

                GB78-85

                内六角锥端紧定螺钉M8×20

                钻井液杯盖

                11

                GGS42·01-05

                连通阀杆

                杯盖、杯底

                12

                 

                988滤纸

                钻井液杯、杯底


                (三)技术文件:

                序号

                名称及规格

                单位

                数量

                   

                1

                使用说明书

                1

                 

                2

                合格证

                1

                 

                3

                装箱单

                1