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GNF 高溫高壓粘附儀使用說明書

2015-10-19 09:58:20      點擊:

GNF GAOWENGAOYAZHANFUYISHIYONGSHUOMINGSHU

一、  概述

GNF型高溫高壓粘附儀是一種模擬性的,具有多功能的試驗、測試儀器。該儀器可測鉆井液在常溫中壓(0.7MPa)及在常溫高壓(3.5MPa)下的濾失量,濾餅的粘附性能,同時還可測試鉆井液樣品在高溫(~170)高壓(3.5MPa)下的濾失量以及濾餅的粘附性能,因此,該儀器實現了一機多用,經過一次測試即可取得多種數據,勿需重復操作。該儀器結構合理,操作方便,靈活性高。具有精度高,重復誤差小,測試數據準確等特點。廣泛使用于各油田、科研院所、實驗室等部門。

二、型號及規格

GNF

三、儀器的主要技術參數:

主要技術參數

序號

名稱

技術參數

1

電源

電壓220V±5%、頻率50Hz

2

加熱功率

500W

3

工作溫度

室溫至170

4

鉆井液杯工作壓力

3.5MPa

5

粘附盤直徑

50.7mm

6

過濾面積

22.6cm2

7

氣源

氮氣、二氧化碳氣體(不含油、水等雜質)(嚴禁使用氧氣)其額定壓力應大于5MPa

 


四、儀器的結構及工作原理  


(一)QG80A管匯:總氣源經管匯裝置減壓穩壓輸出儀器所需氣源。(圖一)


(圖一)管匯結構圖

(表一 )管匯組件結構明細表

序號

    

名稱及規格

數量

1

QG80

高壓膠管

2

2

QG80-3-1

放氣閥

1

3

QG80

減壓閥組件(左)

1

4

GB308-77

Y-60壓力表16MPa

1

5

QG80-3-3

四通管接

1

6

GB308-77

Y-60壓力表25MPa

1

7

GB308-77

Y-60壓力表16MPa

1

8

QG80

減壓閥組件(右)

1

9

QG80

高壓膠管

1

10

QG80

保險閥

2

11

QG80-20

氣瓶接帽

1

12

QG80-21

氣瓶接管

1

13

QG80-3-3

三通管接

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


(二)加熱杯部件:它是與底座構成一體,是該儀器的基礎部件調溫器固定于加熱器上,通過手柄控制所需溫度。(圖二)


                        (圖二)加熱杯結構圖


(三)氣壓筒組件:它是由氣塞、彈簧等組成,它的作用是給粘附盤施加一定的壓力,以便使粘附盤與濾餅相粘合,測其摩擦系數。(圖三)


(圖三)氣壓筒組件結構圖

      (表二 )氣壓筒組件結構明細表

序號

      

名稱及規格

數量

1

GNF·02-01

壓筒

1

2

GB3452.1-82

壓簧

1

3

GB3452.1-82

“O”型圈(φ18×2.4

1

4

GNF·02-01

氣塞

1

5

GB3452.1-82

“O”型圈(φ25×2.4

1

6

GNF·02-03

氣壓筒帽

1

7

GB3452.1-82

“O”型圈(φ8×1.9

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


(四)鉆井液杯部件:是由鉆井液杯與杯蓋兩大件組成,濾網在鉆井液杯底部的濾網座上,鉆井液裝入杯內,通過O型圈與六個螺釘將兩件密封成一體。(圖四)


                     (圖四)鉆井液杯部件

(表三 )鉆井液杯部件結構明細表

序號

  

名稱及規格

數量

1

GB71-85

錐端緊定螺釘M8×20

6

2

GGS42.01-07

濾網座

1

3

GNF.01-03

鉆井液杯

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

錐端緊定螺釘M8×10

6

7

GNF.01-04

杯蓋

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

粘附盤

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:它是由接收器與接收閥組成,負責收集濾液,濾液由放水閥控制收集。見(圖五)


        圖五)接收杯部件結構圖

(表四 )接收杯部件結構明細表

序號

      

名稱及規格

數量

1

GGS42·01-03-01

放氣閥體

1

2

GB3452.1-82

“O”型圈(φ6×1.9

1

3

GGS42·01-03-03

密封墊

1

4

GGS42·01-03-04

壓帽

1

5

GGS42·01-03-02

放氣閥

1

6

GGS42·01-04-01

接收器端蓋

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

輸出接頭

1

10

GGS42·01

墊圈

1

11

GGS42·01-13-01

固定銷

1

 

 

 

 

 

 

 

 






(六)三通組件:由三通、放氣閥、氣源接頭、固定銷組成。是用來連接輸氣管和連通閥桿,實驗完后放掉管匯系統內余氣。見(圖六)














(圖六)三通組件結構圖

(表五)三通組件零件明細表

序號

      

名稱及規格

數量

1

GGS42·01-14-1

固定銷

1

2

GGS42·01-14-2

三通

1

3

QG80-23

氣源接頭

1

4

GGS42·01-14-3

放氣閥桿

1

 

 





七)使用結構圖及明細


(圖七)使用結構圖

1底座  2放水閥桿  3接收器  4氣源接頭  5連通閥桿  6鉆井液杯  7加熱套   8粘附盤  9連通閥桿  10氣源接頭  11三通閥  12放氣閥桿  13三通閥  14放氣閥桿  15氣源接頭  16壓筒  17溫度表  18溫控旋鈕   19放氣手柄  20調壓手柄  21調壓手柄  22加壓桿  23扭距儀


(八)電器原理圖

(圖八)電器原理圖

(九)電器接線圖


(圖九)電器接線圖

(十)工作原理:

該儀器是模擬井下作業的實際情況而確定的參數進行工作的,它是將鉆井液通過加熱套部件加溫,并恒定于某一所需溫度,由QG80A管匯提供穩定的壓力作用于鉆井液之上獲其濾失量的多少。如果被測溫度大于90℃時為防止液體蒸發,而采用回壓裝置,按(API)標準測試程序,使壓力恒定在0.7MPa以回收濾液。然后自動下壓粘附盤讓其與濾餅粘實,以扭矩儀測其(常溫或高溫狀態下的)粘附系數


五、儀器的操作:

(一)儀器的使用

1、實驗前的準備:按圖所示將管匯組件安裝于氣瓶上由G5/8螺帽緊固。在確定調壓手柄處于自由狀態,打開氣源,此時管匯中間25MPa壓力表應顯示壓力為≥8MPa。將兩高壓膠管分別于管匯和三通組件對應部位連接牢固。見(圖十)


                    (圖十)操作示意圖

2、取出主機,檢查各部件、密封件、管件及電源部件是否可靠。

3、接通電源(220V交流)此時加熱指示燈亮,表示加熱套未工作。順時針轉動溫控旋鈕,加熱指示燈滅,使加熱套加熱。將溫度表放入恒溫杯一側孔內,約半小時左右,預熱加溫套至156℃,調整溫控器,加熱套溫度保持在所需溫度。見(圖十一)。


      (圖十一)操作示意圖

4、取出鉆井液杯,松開杯上緊定螺釘,取下杯蓋及濾網座,檢查濾網有無異物及不平整地方等傷痕,將連通閥桿裝于濾網座上擰緊。見(圖十一)

5、將濾紙仔細地平放在杯底部“O”型圈上依次把濾網座裝入,使濾網座與杯體的固定螺孔對正并用緊定螺釘緊固。見(圖十二)


                      (圖十二)操作示意圖

6將攪拌好的鉆井液樣品倒入杯內至刻線處,將杯蓋連同粘附盤一同裝入, 使杯蓋與杯體的固定螺孔對正并以緊定螺釘壓緊(注:粘附盤應是清潔無暇地)。見(圖十三)

7、以氣壓筒組件為提放工具將其旋入鉆井液杯上端槽內,提起一同輕輕放入加熱套內,慢慢旋轉鉆井液杯,使其置于固定銷上,此時鉆井液在逐漸加熱,取下氣壓筒組件。見(圖十三)


(圖十三)操作示意圖

8、為了防止鉆井液沸騰,故應加0.7MPa壓力作用于鉆井液之上,此時只需,將連通閥桿旋入杯蓋上,依次將氣源膠管與三通閥連接,三通閥與連通閥桿插入固定銷連接,關閉三通閥的放氣手柄。

9、旋轉(圖七)所示調壓手柄(20),保持壓力在0.7MPa ,注意手柄(19)應關閉,逆時針旋松上連通閥桿90℃左右,至此減壓后的壓力進入鉆井液杯作用于鉆井液上。

10、將另一溫度表插入鉆井液杯小孔內,觀察溫度,待溫度恒定于150℃。

11、將接受器取出,關閉放氣閥,按(圖七)所示位置要求以固定銷同下連通閥桿聯接。

12、調整(圖七)所示調壓手柄(21)保持壓力0.7MPa準備工作結束。

13、當溫度恒定在所需溫度時,迅速調整(圖七)所示調壓手柄(20)使壓力增至4.2MPa,并迅速打開下連通閥桿,記錄時間。

14、觀察接收器壓力情況,如果大于0.7MPa可打開手柄回收一部分濾液的辦法,釋放壓力,恒定于0.7MPa見(圖十四)

15、濾失時間一到,迅速打開放水手柄,將接收器內濾液全部排出,此時所收集的濾液即為失水量。記錄濾液體積。見(圖十四)


(圖十四)操作示意圖

16、將壓筒組件放入鉆井液杯凹槽內并轉60°左右,再把氣源三通閥按圖所(圖十四)操作示意圖示插入氣筒帽以固定銷關之,關閉放氣手柄。見(圖十五)



                     (圖十五)操作示意圖

17、打開(圖七)所示手柄(19)保持壓力13分鐘(根據測試需要自定)此時粘附盤已壓下并與濾餅粘實。

18、關閉總氣源和上下連通閥桿。打開(圖十六)所示放氣閥桿和三通閥桿,放出管匯和膠管內余氣。松開(圖七)所示管匯調壓手柄(20)和回壓手柄(21),呈自由狀態,取下固定銷,卸下壓筒、三通和回壓接收器,將組件連同管線一同取下。


                   (圖十六)操作示意圖

19、將加壓桿(22)卡于兩支柱之間,以施反扭矩,用扭矩儀測其某一時間粘附值,可根據需要繼續該步驟,每5分鐘測一點,測其最大粘附值(即粘附值不再增加為止)并記錄,測試完畢。見(圖十七)


                     (圖十七)操作示意圖

20、切斷電源,取下溫度表,將調溫鈕回復零位。

21、以壓筒組件為提放工具將鉆井液杯從加熱杯中提出冷卻。打開上連通閥桿放掉杯內余氣,按次序分別松開12個緊定螺釘,取下濾網座和杯蓋并洗凈烘干。

22、將全部件合理存放,備下次使用。

嚴禁使用氧氣。

打開鉆井液杯蓋之前必須放掉杯內余氣。

儀器使用完畢一定要將調壓手炳松開。

鉆井液杯放入加熱套時需輕拿輕放,慢慢旋轉使其至于定位銷上

(二)粘附系數的計算:

根據牛頓摩擦定律,當粘附盤直徑2吋,差動壓力3.5MPa時;與濾餅之間產生最微小的滑動,由扭矩儀測出的值確定其系數f。以下分別是以N·mIbf·in讀值時,粘附系數的計算公式:

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

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


 六、儀器的維護與保養

1、當移動、維修或清潔儀器時。要輕拿、輕放,以免造成部件變形影響精度和使用。

2、要按時檢查“O”形密封圈,經常更換。

3、調壓時,一定要逐漸加壓,以防止損壞壓力表,不得敲擊壓力表。

4、氣源管匯調壓手柄,實驗前均應保持自由壯態。

5、輸氣膠管嚴禁與腐蝕介質接觸。不得劃傷。

6、儀器所用粘附盤為主要測量部件,使用時一定要注意不要能傷表面。

7儀器使用完畢一定要將鉆井液杯、鉆井液杯蓋、緊固螺釘、連通閥桿、粘附盤等另部件烘干并涂上潤滑油或潤滑脂,妥善保管。以備下次再用。

七、儀器的運輸與儲存

儀器的運輸與儲存應符合于JB/T9329-1999標準。產品應儲存在通風的室內,室內空氣中不含有能引起器件腐蝕的雜質。

八、故障的判定與排除

序號

 

    

排除方法

1

做濾失實驗時,有鉆井液從下連通閥桿口處溢出。

①濾紙質量差選用不當。

濾紙破碎,濾紙質量差。

③濾網面未清洗干凈。

④濾網面有毛刺。

⑤加4.2MPa壓力時,升壓過快,擊穿濾紙。

①選用合適濾紙(988濾紙)更換。

更換濾紙。

③重新清洗杯蓋濾網,更換濾紙。

④修復網面手感無毛刺。

⑤應慢慢加壓至4.2MPa壓力。

2

實驗時,杯體與加熱杯之間有氣體冒出。

①杯蓋安裝不妥。

連通閥桿“O”型圈(φ8×1.9老化或破損。

③杯內“O“型密封圈(φ65×3.1老化或破損。

①重新安裝杯蓋調整緊定螺釘。

更換“O”型圈(φ8×1.9

③需要更換密封圈“O“型密封圈(φ65×3.1

3

氣壓筒壓力小。

O”型圈(φ18×2.4老化、破損漏氣。

更換“O”型圈(φ18×2.4)。

4

實驗時,粘附盤與杯蓋之間有氣體冒出。

O”型圈(φ13×1.9老化、破損。

更換“O”型圈(φ13×1.9)。

5

測量粘附值時無粘附值。

粘附盤與濾餅之間假粘附。

重新放置濾紙,仔細清洗粘附盤。

6

如何鑒別連通閥桿的好壞。



九、隨機配件、工具、主要零部件及技術文件一覽表

(一)隨機配件、工具:

序號

名稱及規格

單位

數量

   

1

溫度計(0200

2

 

2

QG80A管匯

1

 

3

扭矩儀(0~30N·M)

1

 

4

高溫高壓濾紙(988)

1

 

5

內六角扳手(4mm)

1

 

6

量筒(25ml)

1

 

7

活絡扳手(150mm)

1

 

8

加壓桿

1

 

9

輸氣膠管≥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

三通組件

2

 

18

連通閥桿

2

 

 

 

 

 

 

 















(二)主要零部件:

序號

  

名稱及規格

使用部位

1

GB3452.1-82

“O”型密封圈(φ8×1.9

連通閥桿

2

GB3452.1-82

“O”型密封圈(φ37×1.9

回壓接收器端蓋

3

GB3452.1-82

“O”型密封圈(φ65×3.1

鉆井液杯和杯蓋

4

GB3452.1-82

“O”型密封圈(φ6×1.9

三通閥

5

GB3452.1-82

“O”型密封圈(φ95×3.1

鉆井液杯

6

GB3452.1-82

“O”型密封圈(φ25×2.4

杯蓋壓筒槽

7

GB3452.1-82

“O”型密封圈(φ13×1.9

鉆井液杯與粘附盤

8

GB3452.1-82

“O”型密封圈(φ18×2.4

壓筒與氣塞

9

GB78-85

內六角錐端緊定螺釘M8×10

鉆井液杯底蓋

10

GB78-85

內六角錐端緊定螺釘M8×20

鉆井液杯蓋

11

GGS42·01-05

連通閥桿

杯蓋、杯底

12

 

988濾紙

鉆井液杯、杯底


(三)技術文件:

序號

名稱及規格

單位

數量

   

1

使用說明書

1

 

2

合格證

1

 

3

裝箱單

1