GNF 高温高压粘附仪使用说明书

2015-10-19 9:58:20      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