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                HTP-2型高温高压智能页岩膨胀仪使用说明书

                2015-11-24 09:27:41      点击:

                HTP-2型高温高压智能页岩膨胀仪使用说明书。HTP-3A型高温高压智能页岩膨胀仪使用说明书。

                一、  概述

                HTP-2型高温高压智能页岩膨胀仪能较好模拟井下温度(≤120℃)和压差(3.5MPa)条件下,测试页岩的水化膨胀特性,为石油钻井壁稳定性研究、评价和优选防塌钻井液配方提供了一种先进〒的测试手段。HTP-2型页岩膨胀仪克服了HTP-1型的不足,性能更加稳定,测量范围增大,无漂移,不需预热,通电即可使用。及可用于高温、高压, 也可用于常温、常压。用于采油防膨胀剂评价、地质和土壤学等领域,该仪器设计合理、自动化程度高、性能稳定。

                二、型号及规格

                HTP-2

                三、仪器的主要技术参数:

                主要技术参数

                序号

                   

                技术参数

                1

                电源

                220V±5%  50Hz

                2

                加热功率

                200W

                3

                气源

                氮气(或压缩空气),≥5.0MPa严禁使ㄨ用氧气)

                4

                工作温度

                120℃恒温误差±2℃;

                5

                测试量程

                15mm(可扩大)

                6

                最大工作压力

                3.5MPa

                6

                测量分辨率

                0.01mm

                7

                综合测量误差

                4.5

                8

                非线度

                3

                9

                机电转换系数

                K=100mV/mm

                10

                试样模内径

                φ25mm

                11

                记录仪测试工作范围

                1mv2000mv(0.01mm20mm)

                12

                仪器工作环境

                -15℃~40℃。

                13

                抗电磁场干扰

                在强电磁干扰条件下,有明显记录可加以排除。

                14

                外形尺寸

                450×350×800


                四、仪器的结构及工作原理                              

                该仪器主要由以下部分组成

                (一)主测试杯:包括传感器、注液杯、岩样模、杯体等。是在测试》过程中盛装样品,对样品进行加温、加压和输出膨→胀信号。(图一)


                 

                (图一)主测试Ψ 杯结构图

                主测试杯零件明细表

                序号

                规格及型号

                   

                数量

                1

                HTP-12

                移动架组件手柄

                1

                2

                HTP-13

                传感器护罩

                1

                3

                 

                信号线

                1

                4

                 

                传感信号↑线插座

                1

                5

                PT-15

                输出接头

                1

                6

                PT-

                罩盒

                1

                7

                GGS42·01-05

                连通阀杆

                1

                8

                PT-17

                输液杯盖

                1

                9

                GB3452.1-82

                O”型密封圈(φ45×3.1

                1

                10

                PT-18

                输液杯

                1

                11

                PT-19

                三通阀座

                1

                12

                PT-20

                注液阀

                1

                13

                GB3452.1-82

                O”型密封圈(φ16×2.4

                1

                14

                GB3452.1-82

                O”型密封圈(φ55×3.1

                1

                15

                GB3452.1-82

                O”型密封圈(φ45×3.1

                1

                16

                GB78-85

                内六角锥端紧定螺钉M8×12

                12

                17

                PT-05

                岩芯杯盖

                1

                18

                GGS42·01-05

                连通阀杆

                1

                19

                PT-07

                托垫

                1

                20

                PT-08

                岩芯套

                1

                21

                PT-06

                岩芯杯

                1

                22

                PT-09

                测盘

                1

                23

                PT-10

                测杆

                1

                24

                GB3452.1-82

                O”型密封圈(φ55×3.1

                1

                25

                PT-14

                座盖

                1

                26

                GB3452.1-82

                O”型密封圈(φ6×1.9

                1

                27

                PT-12

                平衡导杆

                1

                              

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 















                 


                (二)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。
                (图二)




                    

                   (图二)三通组件结构图

                三通组件零件明细表

                序号

                图号及型号

                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







                (三)QG80型气源管汇ξ:由压力表、减压阀、安全阀、高压胶管等组成。提供实『验所需的压力。(图三)



                (图三)管汇结构图

                管汇零件明细表 


                序号

                  

                名称及规格

                 

                1

                QG80

                高压胶管

                1

                2

                QG80

                保险阀

                2

                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

                QG80-20

                气瓶接帽

                1

                11

                QG80-21

                气瓶接管

                1
















                (四)加热套:由底座、立柱、加温套、加热棒、温控器等组成。对测试杯进行加温和恒温。(图四)


                                     (图四) 加热套结构图

                (表四)加热套零件明细表

                序号

                     

                名称及规格

                数量

                1

                GGS42·01-14-2

                温控旋钮

                1

                2

                GGS42·01-11

                电器罩盒

                1

                3

                GGS42·01-11

                温控器

                1

                4

                HTP -09

                加热套

                1

                5

                HTP -03

                罩盒

                1

                6

                EH

                加热棒

                2

                7

                GGS42·01-02

                立柱

                2

                8

                GGS42·01-02

                电源插头

                1

                9

                 

                橡皮脚

                4

                10

                PT-01

                底座

                1

                11

                NL

                氖灯70V

                1
















                (五)记录仪:采用3066型水平台式划线记录仪。经加装和改进,处理接收信号,记录打印实验结果。(参照记录仪说明书)

                (六)辅机:手动压力机(随机不带压力机,用户需要另行订购)。对实验所用的样品进行加压处理,制成岩模。(参照压力机说明书)

                (七)使用结构图及明细表


                                   (图五)仪器使用结构图

                (表五)使用结构明细表 

                序号

                规格及型号

                   

                数量

                1

                3066

                水平台式ㄨ记录仪

                1

                2

                 

                信号线

                1

                3

                 

                双金属温度表0200

                1

                4

                HTP-09-00

                加热套组件

                1

                5

                GGS42·01-14

                三通组件

                1

                6

                GGS42·01-05

                连通阀杆

                1

                7

                GGS42·01-05

                主测试杯

                1

                8

                 

                双金属温度表

                1

                9

                GGS42·01-05

                连通阀杆

                1

                10

                GGS42·01-14

                三通组件

                1

                11

                 

                高压胶管

                2

                12

                QG80

                高压管汇

                1

                13

                 

                调压手柄1

                1

                14

                 

                调压手柄2

                1

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 

                 


                (八)加热套电器接线图


                                           (图六)加热套电器接线图

                (九)加热套电器原理「图


                   (图七)加热套电器原理图

                五、工作原理:

                将压制好的岩样(同压模一起)装入测试杯内,经加温套将主测试杯加热至指定温度,然后由气压驱动将试液压入测杯,与试样断面接触,并加压至指定压力,立即开动记录仪,并把↓记录仪的笔Ⅰ开关打开,调整粗调零和调零旋扭到合▅适的位置。此时经导杆由位移传感器感应出试样轴向的位移信号,经膨胀仪主机测得的膨胀量产生的位移信号转化为电信号,输入记录仪便可连续描绘出试样随时间的膨胀曲线。

                五、仪器的操作:

                (一)仪器的使用

                1、实验前的准①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未加压时,打开气源,此时管汇中间压力表应显示压力为≥5MPa。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(图八)


                                    (图八)操作示意图

                2、按试样制作方法制作试样。

                3、将全套仪器置于实验平台上,把传感器外信号线一端与主测试杯上的专用插座连接,另一端插入记录仪的输入端内。见(图九)

                4、电源预先接记录仪的电源插座,然后接入220V交流电源,按下电源开关,接通电源,同时调整调零旋钮,使电信号在记录仪零线附近,实验前应对记录仪及其他各部件进行必要的检查。记录仪的操作参照其《使用说明书》

                                         (图九)操作示意图

                5、加热套接通电源,将控温旋钮放置零位,加温指示灯亮。将温度表插入专用表孔内,顺时针转动控温旋钮(一般要求加温套本身温度要高出实验温度510℃),开始加温,此时指示灯不亮。见(图十)

                 

                                        (图十)操作示意图

                6将制好的试样(同压模一起)装入主测试杯底部杯内均匀对正拧紧6个固定螺钉,同时应注意放入密封圈,关闭下盖上的连通阀杆。见(图十一)


                                      (图十一)操作示意图

                7、测杯上盖(连有传感器)与主测杯连接(应对正上紧6个固定螺钉),注意应放入密封圈。旋入连通阀杆并关闭。见(图十二)


                                      (图十二)操作示意图

                8注液杯与主测杯间的注液阀顺时针关紧,然后↓把试液(约4050ml)倒入注液杯内,扭紧注液杯上盖,关闭其□连通阀杆。将移动架组件手柄推到底,使测盘与岩芯接触靠实。至此,主测试杯组装完毕。见(图十三)


                                      (图十三)操作示意图

                9、(图五所示)把主测试杯置于加温套内,三通组件与连通阀杆用固定销连接,关闭三通←组件的放气阀。将另一温度表插入主测杯上的孔内。

                10调好气压,将注液杯内与主测试杯内通入相同的指定压力。建议加入的压力应小于指定的压力约0.5MPa。因为气体受热后压力上升。等到正式做膨胀测试时,如果压力不够,再加到指定的压力即可。打开主测杯与注液杯的上→连通阀杆(逆时针旋转90°左右),这时主测杯与注液杯进入气体。

                11、记录仪选择合适的电压挡位和走纸速度(一般选500mV挡位。走纸速度一般选每小时走120毫米挡位。)本仪器的机电转换参数是100mV/mm,即每膨胀1毫米记录笔移动100mV的距离。记录仪的测量↓范围是1mV2000mV,所以在测量之前先估计一下总的膨胀量大约是多少毫米(如:膨胀量约4毫米应选在500mV挡位)。例:500mV)÷100=5毫米,膨胀量移动5毫米。即记录笔从最左边到最右边全程移动500mV的距离,其它各挡位都是从最左边到最右边的全程移动。记录仪所有挡位换算成膨胀量移动距离是:

                2000mV)÷100=20毫米;

                1000mV)÷100=10毫米;

                500mV)÷100=5毫米;

                200mV)÷100=2毫米;

                100mV)÷100=1毫米;

                50mV)÷100=0.5毫米;

                20mV)÷100=0.2毫米;

                10mV)÷100=0.1毫米;

                5mV)÷100=0.05毫米;

                2mV)÷100=0.02毫米;

                1mV)÷100=0.01毫米。

                注意:在量程50mV以下挡位时应注意防『止主测试杯的震动,否则记录曲线不光滑或误差增大。(以上部分所说电信号挡位的选择和走纸速度的选择仅供参考。)

                12、当主测试杯达到试验温度,并恒温约半小时后调节记录零点,放下记录笔。

                13、见(图五)松开管汇给主测试杯供气的调压手柄(14),按下记录仪走纸开关,打开注液阀,再松开主测试杯的三通放气阀,注意!要慢慢的放气,越小越好。几秒钟之后,注液杯的液体注入主测试杯内,等到主■测试杯的三通放气阀有液体溢出或记录仪有膨胀记录时,关闭主测试杯的ξ三通放气阀,同时松开∮给注液杯供气的管汇调压手柄(13),实验正式开始。

                14、当膨胀曲线基本停止膨胀后(即膨胀达到平衡稳定),便可停止实验。

                15、首先抬笔,关闭走纸开关,将加热套的温控旋钮至ㄨ零位,停止加热,切断加热电源。关闭主测杯和注液ζ 杯的连通阀杆。

                16、关闭总气源阀,松开三通组件的放气阀,放掉供气系统内的余气。松开管汇分压调节手柄。

                17、卸掉注液杯与主测♂试杯相联的气压管线、三通组件和传感器外信号线。

                18、将主测杯从加温套中提出,置空气中冷◥却(温度很高时,可用湿布冷却之)当冷却之≤60℃时,打开注液杯下侧的注液阀放掉测试杯内的压力(传感器上方的手柄是调节压力平衡而设计,严禁从此出卸压)。

                19、确认主测杯内没有气压后,再松开上盖和下盖紧固螺钉,卸下主测杯的上、下杯盖,取出岩样模、清洗导杆端面以及测杯内壁,擦〗干后存放。

                20、卸掉注液杯上盖,清洗擦干

                21、断开记录仪、膨胀仪主机电源,至此实验完毕。

                (二)资料整理分析

                从记录仪记录得到膨胀曲线通过机电转换系数K,可计算得出膨胀时间和膨胀量。

                (三)试样制作

                1、土样:商品搬土或泥页岩样粉(过100目),经105℃烘干,储于@ 干燥器内备用。

                2、压样方法:

                1)主要仪器:小型手动油压机、压棒、天平、秒表以及滤纸(φ25mm)。

                2)方法:

                a.将带孔圆形垫片放入模内底部,上面放一张圆形滤纸(φ25mm)。

                b.用天平称取1015g干岩样,装入压摸■内,用手拍打压摸,使其中土样端面平整。上面再放一张圆形▽滤纸(φ25mm)。

                c.将压棒置于摸内,轻轻左右旋转下推,与土样端面接触。(图十四)


                                    (图十四)操作示意图

                d.上述组装的压样摸置于油压机平台上,加压至14.2MPa2000PSI)记∞时并维持恒压15分钟,然后卸压(压力和时间仅供︻参考)。

                e.用手上提并缓缓左右旋动压棒,使压棒从压摸内取出。

                f.倒置压摸,倒出压棒表层土样,至此压样制好。

                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。

                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,要逐渐加压,以防止损坏压力表,不得敲击压力表。

                4、调节压力时不能将压力调至超过压力表总▂量程的2/3

                5仪器使用完毕要将测试杯、岩芯套、盖、紧定螺钉、连通阀杆等另部件烘干并涂上润滑油或润滑脂,以备下次再用。

                6、管汇在放置时要将调压手柄处于非压紧位置,调压弹簧处于自由状态。

                7、调压手柄螺栓处,应定期旋下涂上润滑脂,以々达防锈和调压灵便的目的。

                8、仪器维修和移动时要关闭电源和气源将管内余气放掉。

                9、输气胶管严禁与腐蚀介质接触。不得划伤。

                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

                故障

                    

                维修方法

                1

                接通电源,将温控旋钮退回零位。加热指示灯不亮。

                ①电源插座未插好。

                氖灯坏。

                ①重新按装电源插座使其接触良好。

                打开前▓罩盒,更换氖灯。

                2

                实验时,杯体有气体冒出。

                ①测试杯盖安装不妥。

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

                ③测试杯“O”型圈(φ55×3.1老化或破损

                ①重新安装杯盖调整紧定螺钉。

                更换连通阀杆“O”型圈(φ8×1.9

                ③更换测试杯“O”型圈(φ55×3.1

                3

                接通电源,将加热器调至加热状态,加热指≡示灯由亮到灭,加热器无温升或升温慢。

                ①连接固定导线用的螺钉松动。

                ②加热瓷棒烧坏。

                打开∮前罩盒和底盖,检查有无螺钉松动,若有将螺钉拧紧。

                打开前罩盒和底盖,用万用表测加热棒两导线头,在161Ω左右为正常。若大于正常值,其中有加热棒损坏,用万用表“Ω”档测加热棒两导线头无阻值,将其更换

                4

                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:

                名称及规格

                单位

                数量

                   

                1

                电源线

                1

                 

                2

                样品杯

                1

                 

                3

                双金属温度表(0200℃)

                2

                 

                4

                螺丝刀(125mm

                1

                 

                5

                QG80管汇

                1

                 

                6

                高压胶管

                2

                 

                7

                三通组件

                2

                 

                8

                连通阀杆

                3

                 












                (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(φ45×3.1

                输液杯盖

                3

                GB3452.1-82

                “O”型密封圈(φ55×3.1

                杯上盖与下盖

                4

                GB3452.1-82

                “O”型密封圈(φ6×1.9

                测杆与座盖

                5

                GB3452.1-82

                “O”型密封圈(φ16×2.4

                三通阀与杯体

                6

                GB78-85

                内六角锥端紧定螺钉M8×12

                杯盖

                7

                GGS42·01-05

                连通阀杆

                杯盖、杯底

                8

                 

                滤纸φ25

                岩芯















                (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