高溫高壓破膠流動實驗裝置
一、儀器功能
儀器可在模擬地層壓力，地層溫度的條件下開展下列研究
1．液體滲透率測定
在一定的流速下使液體通過巖心，通過測定巖心的進出口壓差和流過巖心的液體的流量，結合其它參數，根據達西定律計算巖心液體滲透率。
2．地層傷害（地層敏感性）評價
研究壓裂液、鉆井液、完井液等，對地層所造成的傷害。
外來物質與地層相容機理研究，如水敏、速敏、鹽敏、酸敏、堿敏，正反向流動，體積流量，注系列流體等。
3．采油工藝研究，如酸化、壓裂、堵水、調整注采剖面等實驗。
二、主要技術參數
1．工作壓力
環 壓：50MPa
驅替壓力：40MPa
壓力測試精度：0.1%F·S
2．流量范圍
0.01～10mL/min
3．工作溫度：150℃，控溫精度：±1℃
4． 巖心規格：φ25×25-100mm
5．電源：交流380V， 50HZ
6．總功率：6Kw
三、儀器的基本組成結構
該儀器主要由注入系統、破膠系統、模型系統、計量系統、自動控制系統、數據采集與處理系統組成。詳見工作流程：
注入系統：由注入泵、中間容器、管閥件組成，可將各種流體按一定流量注入到模型內。
破膠系統：由注入泵、中間容器、過濾器、管閥件組成，可將凝膠加壓通過濾網破膠。
模擬系統：由巖心夾持器、恒溫箱、環壓泵、回壓系統等組成。
計量系統：包括壓力測量、溫度測量、液體流量計量等。
自動控制：計算機自動控制注入泵的流量，環壓泵自動跟蹤內壓
數據采集處理：由各種數據采集卡、計算機、打印機、采集處理軟件組成，可適時采集壓力、溫度、液體流量等參數，并對數據進行運算處理。
四、組成儀器各部件的技術規范
1．注入泵 破膠泵
型號HLB1040,工作壓力40MPa，流量0. 01~10ml/min
泵可由計算機操作，也可人工面板操作。
2．中間容器
ZR-3型活塞式中間容器：容積：1000mL，耐壓：40MPa，材質：304, 3只
ZR-3型活塞式破膠中間容器：容積：1000ml，耐壓：40Mpa，材質：316L，2只
用于存儲驅替介質，并起緩沖作用。
3．巖心夾持器
適用巖心規格：φ25×100mm
工作壓力：50Mpa
材 質：304
4．環壓跟蹤泵
環壓跟蹤泵自動跟蹤驅替壓力，維持驅替壓力與環壓的壓差。
環壓跟蹤泵：型號：DJB-80
5．回壓控制系統
用于控制巖心出口壓力，控制范圍：0-40MPa
回壓泵：工作壓力40MPa
回壓緩沖容器：ZR-2型，1000mL、40MPa
回壓閥：頂部加載式，40Mpa，
6．恒溫箱
工作溫度：室溫~150℃
工作室內尺寸：1400×750×850㎜（長×寬×高）
前后開門，內裝照明燈，不銹鋼材料制作
熱風循環，采用PID調節控溫技術，箱內溫度均勻，控溫精度高。
安裝滾動腳輪，移動方便。
7．閥門、管線、管件及流程
采用DW6、DW3內卡套式高壓閥門及管件，耐壓70MPa，材質：304
設計正反驅替流程，可進行正反向驅替實驗
8．計量系統
壓力計量：環壓壓力變送器 60MPa 1只
各測壓點壓力變送器 60MPa 2只
所有壓力采用NHR-5100C壓力數顯表顯示，也可通過數顯表上的RS232口由計算機采集。
溫度計量：采用pt100測溫探頭，XMT-7512ZX-RZ溫控儀設定、控制、測量溫度。
液體流量計量：采用天平稱重法計算液體流量
天平型號：AL204，量程210g，精度0. 1mg
計算機自動采集計算流量值
9．數據采集系統
采用MOXA C168H/PCI、MOXA C104H/PCI數據采集板適時采集壓力、溫度、流量。
10．自動控制系統
計算機可對下列外部設備進行控制
(1)．注入泵：通過泵的通訊接口，計算機可對泵的注入流量進行控制；
(2)．環壓跟蹤：計算機通過PCI 8360端子板自動控制環壓泵及電磁閥的開關，維持驅替壓力與環壓的壓差。
采集、測控系統框圖
11．應用軟件與數據處理
軟件在windows 2000/xp環境下運行，采用VB編程。儀器工作流程顯示在界面上，可實現人機對話，操作人員設定好參數后就可以實現無人值守，計算機可自動采集所有的壓力、溫度、流量，并控制泵的運行，環壓泵的自動跟蹤，壓力換向閥的換向等。
計算機采集的數據經處理可生成原始數據報表、分析報表以及曲線圖，同時生面數據庫文件格式，以便用戶靈活使用。
計算機：聯想4900 19’’液晶顯示
打印機：HP 1020
五、主要技術特征
1．裝置采用模塊化設計，可根據不同試驗要求進行組合；
2．能模擬地層條件下進行高溫高壓驅替試驗；
3．關鍵部件采用進口件，提高測試的可靠性、精確性；
4．實現計算機自動化控制、采集、處理；
5．環壓跟蹤注入壓力，保持恒定壓差；
6．儀器設計有正反向驅替流程，不用取出巖心，就可進行巖心正反向驅替試驗；
7．儀器的結構合理、外型美觀大方、操作方便、經久耐用；
8．選購件齊全，可根據不同試驗要需要，選購我廠不同規格的模型，使儀器廣泛應用于各種試驗研究領域。
六、安 全
儀器的安全操作涉及到操作者的人身安全和儀器的正常使用壽命，設計時充分考慮了其安全性，可操作性
1．壓力極限保護
驅替泵、環壓泵都設計極限保護壓力，當泵壓達到極限保護壓力時自動停泵保護。
2．溫度極限保護
恒溫箱設計極限保護溫度，當恒溫箱內溫度達到極限保護溫度時，儀器自動切斷電源。
3．漏電保護
儀器發生漏電時會自動切斷電源保護。
4．防燙傷保護
儀器閥門操作手柄安裝在恒溫外，方便操作，防止燙傷，避免開門時溫度下降。
5．每個中間容器都裝有壓力表，可監控加溫時容器內壓力變化情況，防止加溫時液體膨脹，壓力升高過載。
廠家提醒操作者注意如下要點：
* 儀器的各類儀表和計算機必須保證正確的電源輸入，必須配有自動穩壓保護裝置。
* 儀器各部保證有良好的接地。
* 流程管匯各部的壓力不高于設計壓力，特別不能高于各種檢測儀表的量程，使用氣體加壓時必須格外小心。
* 儀器的閥門設計為手動操作，請按試驗步驟預先設計好試驗流程走向，任何一閥門的操作錯誤均可能導致整個試驗的失敗。
* 系統在高溫操作時，必須帶有絕熱手套，以免燙傷。
特別注意：加溫時，由于液體受熱膨脹，壓力升高，時刻注意容器內液體壓力，以防壓力太高，超過容器使用壓力。
七、安 裝
儀器出廠時已全部安裝就緒，并經過實際測試。為了方便包裝運輸，儀器分成不同部分包裝，安裝時請仔細參閱流程圖。
安裝工作也可由廠方技術人員和用戶共同完成，以便用戶進一步熟悉儀器，便于日后日常維護。
八、基本操作
1．巖樣準備
⑴．巖樣的鉆取切割：將巖樣鉆成φ25的圓柱體，兩端切割平整，切割面與軸線垂直。
鉆取巖樣方法參見SY/T5336
⑵．巖樣的洗油
洗油方法按SY/T5336執行
⑶．巖樣的烘干
巖樣烘干溫度控制在60～65℃，烘干24h后，每隔8h稱重一次，兩次稱重的差值小于10mg時，記下巖樣的實測質量。
⑷．測量巖樣的幾何尺寸：長度（L）、直徑（D）。
⑸．巖樣氣體滲透率測定按SY/T5336進行。
⑹．巖樣抽空飽和油（水），稱濕重，計算巖樣孔隙體積。
⑺．將飽和好油（水）的巖樣浸泡在油（水）中，待用。
2．流程準備
保證儲液容器、各種泵內液體充足，不足時請添加。
3．巖心的安裝
從燒杯中取出預先飽和好的巖心，放入夾持器膠套內，裝上夾持器堵頭，頂緊巖樣。
4．加環壓密封巖樣
⑴．手動加環壓
將控制面板上手動、自動開關打到手動位置，打開環壓泵開關，增壓至需要壓力值時，關環壓泵開關。
⑵．自動加環壓
將控制面板上手動、自動開關打到自動位置，在計算機實驗程序上，點擊實驗開始鍵后，計算機自動控制環壓泵的啟動與停止，并自動跟蹤驅替壓力，維持環壓與驅替壓力差。
5．加回壓
回壓控制是通過對回壓閥施加控制壓力而實現的，外加控制壓力是氣體，以保證控制精度。當氣體壓力不足時可以用手動泵通過緩沖容器，用水頂氣增壓的方法，增加氣體壓力。
6．加溫
先打開面板上恒溫箱風機開關，再打開加熱開關，在其控溫儀上設定需加熱的溫度，溫控儀自動控制恒溫箱加熱，至所需溫度恒溫。
溫控儀溫度設定方法詳見溫控儀使用說明書
也可在計算機上設定加熱溫度。
停止加熱只需將加熱開關斷開，或將溫控儀溫度設定到低于環境溫度。
7．正反向驅替
當巖心需要進行正反向驅替時，通過開關夾持器兩端的三通閥改變液體流向來實現。詳見流程圖
8．真空系統
可用于對中間容器抽空裝液。
將干巖心裝入夾持器，可對巖心抽空飽和水。
打開真空泵開關，連通流程，就可對系統抽空。
當關閉真空泵后，要及時打開閥門放空以防回油。
9．實驗評價
各種試驗方法詳見其實驗評價行業標準。
