高温高圧破膠流動試験装置

一、計器機能

計器は地層圧力、地層温度を模擬する条件下で以下の研究を展開することができる

1.液体透過率測定

一定の流速で液体を岩心に通過させ、岩心の輸出入差圧と岩心を流れる液体の流量を測定することにより、他のパラメータと結合し、Darcyの法則に基づいて岩心液体透過率を計算する。

2.地層傷害（地層感受性）評価

圧裂液、掘削液、完井液など、地層に与える傷害を研究する。

外来物質と地層の適合メカニズムの研究、例えば水感受性、速感受性、塩感受性、酸感受性、アルカリ感受性、正逆方向流動性、体積流量、注系列流体など。

3.採油技術の研究、例えば酸性化、圧裂、水詰まり、注採断面の調整などの実験。

二、主要技術パラメータ

1.作業圧力

リング圧：50 MPa

駆動交替圧力：40 MPa

圧力試験精度：0.1%F・S

2.流量範囲

0.01～10mL/min

3.動作温度：150℃、温度制御精度：±1℃

4.コア規格：φ25×25-100 mm

5.電源：交流380 V、50HZ

6.総出力：6 Kw

三、計器の基本構成構造

この計器は主に注入システム、破膠システム、モデルシステム、計量システム、自動制御システム、データ収集と処理システムから構成される。詳細はワークフローを参照してください：

注入システム：注入ポンプ、中間容器、管弁部材からなり、各種流体を一定の流量でモデル内に注入することができる。

破膠システム：注入ポンプ、中間容器、フィルター、管弁部材からなり、ゲルを加圧してフィルターを通してゴムを破ることができる。

シミュレーションシステム：岩心クランプ、恒温箱、環圧ポンプ、復圧システムなどから構成される。

計量システム：圧力測定、温度測定、液体流量測定などが含まれる。

自動制御：コンピュータは注入ポンプの流量を自動的に制御し、環圧ポンプは内圧を自動的に追跡する

データ収集処理：各種データ収集カード、コンピュータ、プリンタ、収集処理ソフトウェアから構成され、圧力、温度、液体流量などのパラメータを適時に収集し、データに対して演算処理を行うことができる。

四、器具を構成する各部品の技術規範

1.注入ポンプの脱膠ポンプ

型番HLB 1040、作動圧力40 MPa、流量0.01~10ml/min

ポンプはコンピュータによって操作することもできるし、人工パネルによって操作することもできる。

2.中間容器

ZR-3型ピストン式中間容器：容積：1000 mL、耐圧：40 MPa、材質：304、3本

ZR-3型ピストン式破膠中間容器：容積：1000 ml、耐圧：40 Mpa、材質：316 L、2本

代替メディアを格納し、バッファリングするために使用します。

3.コアホルダ

適用コア規格：φ25×100 mm

作動圧力：50 Mpa

材質：304

4.環圧追跡ポンプ

環圧追跡ポンプは駆動置換圧力を自動的に追跡し、駆動置換圧力と環圧の差圧を維持する。

環圧追跡ポンプ：型番：DJB-80

5.復圧制御システム

コア出口圧力を制御するための制御範囲：0-40 MPa

戻しポンプ：作動圧力40 MPa

復圧緩衝容器：ZR-2型、1000 mL、40 MPa

リターンバルブ：トップローディング式、40 Mpa、

6.恒温箱

動作温度：室温~ 150℃

作業室内寸法：1400×750×850㎜（縦×幅×高さ）

前後にドアを開け、照明ランプを内装し、ステンレス材料を作製する

熱風循環は、PID調節温度制御技術を採用し、箱内の温度は均一で、温度制御精度は高い。

ローリングキャスターを取り付けて、移動しやすいようにします。

7.バルブ、パイプライン、配管部品及び流れ

DW 6、DW 3内ジャケット式高圧バルブ及びパイプを採用し、耐圧70 MPa、材質：304

正逆駆動交替プロセスを設計し、正逆駆動交替実験を行うことができる

8.計量システム

圧力測定：環圧圧力トランスミッタ60 MPa 1個

各圧力測定点圧力トランスミッタ60 MPa 2本

すべての圧力はNHR-5100 C圧力デジタル時計を用いて表示され、デジタル時計上のRS 232ポートを通じてコンピュータによって収集することもできる。

温度測定：pt 100温度測定プローブ、XMT-7512 ZX-RZ温度制御器を用いて温度を設定、制御、測定する。

液体流量測定：天秤秤量法を用いて液体流量を計算する

天秤型番：AL204，測定距離210 g、精度0.1mg

コンピュータ自動収集計算流量値

9.データ収集システム

MOXAC 168 H/PCI、MOXAC 104 H/PCIデータ収集ボードを用いて圧力、温度、流量を適時に収集する。

10.自動制御システム

コンピュータは以下の外部装置を制御することができる

（1）注入ポンプ：ポンプの通信インタフェースを通じて、コンピュータはポンプの注入流量を制御することができ、

（2）環圧追跡：コンピュータはPCI 8360端子板を通じて環圧ポンプ及び電磁弁のスイッチを自動的に制御し、駆動圧力と環圧の差圧を維持する。

収集、測定制御システムブロック図

11.アプリケーションソフトウェアとデータ処理

ソフトウェアはwindows 2000/xp環境で動作し、VBプログラミングを採用している。計器の仕事の流れは界面に表示され、人間と機械の対話を実現することができ、操作者はパラメータを設定してから無人を実現することができ、コンピュータはすべての圧力、温度、流量を自動的に収集し、ポンプの運行を制御し、環圧ポンプの自動追跡、圧力転向弁の転向などを制御することができる。

コンピュータによって収集されたデータは、元のデータ・レポート、分析レポート、およびグラフを生成するために処理され、ユーザーが柔軟に使用できるように、ファセット・データベースのファイル・フォーマットも生成されます。

コンピュータ：レノボ4900 19’’’液晶表示

プリンタ：HP 1020

五、主な技術特徴

1.装置はモジュール化設計を採用し、異なる試験要求に基づいて組み合わせを行うことができる、

2.地層条件を模擬して高温高圧置換試験を行うことができる、

3.重要部品は輸入品を採用し、テストの信頼性、正確性を高める、

4.コンピュータ自動化制御、収集、処理を実現する、

5.環圧追跡注入圧力、一定の差圧を維持する、

6.計器の設計には正逆駆動代替プロセスがあり、岩心を取り出すことなく、岩心正逆駆動代替試験を行うことができる、

7.計器の構造が合理的で、外形が美しく、気前がよく、操作が便利で、長持ちする；

8.選択品はそろっていて、異なる試験の必要に応じて、我が工場の異なる規格の模型を選択して購入して、器具を広範に各種の試験研究分野に応用させることができる。

六、安 すべて

計器の安全操作は操作者の人身安全と計器の正常な使用寿命に関連し、設計時にその安全性、操作性を十分に考慮した

1.圧力限界保護

駆動代替ポンプ、環圧ポンプはいずれも限界保護圧力を設計し、ポンプ圧が限界保護圧力に達すると自動的にポンプを停止して保護する。

2.温度限界保護

恒温箱は極限保護温度を設計し、恒温箱内の温度が極限保護温度に達すると、計器は自動的に電源を切る。

3.漏電保護

機器に漏電が発生すると自動的に電源保護が遮断されます。

4.火傷防止保護

計器バルブ操作ハンドルは恒温外に取り付けられ、操作が便利で、火傷を防止し、ドアを開ける時の温度低下を回避する。

5.各中間容器に圧力計を設置し、加温時の容器内圧力変化状況を監視し、加温時の液体膨張、圧力上昇過負荷を防止することができる。

メーカーは操作者に次の点に注意するよう注意する：

*計器の各種計器とコンピュータは正確な電源入力を保証しなければならず、自動定圧保護装置を備えなければならない。

*機器各部は良好な接地を保証します。

*フロー管合流各部の圧力は設計圧力より高くなく、特に各種測定計器の距離より高くてはならず、ガス加圧を使用する時は特に注意しなければならない。

*計器のバルブは手動で操作するように設計されており、試験手順に従って試験フローの流れを事前に設計してください。どのバルブの操作ミスも試験全体の失敗を招く可能性があります。

*システムは高温で動作する場合、やけどをしないように断熱手袋を着用する必要があります。

特に注意：加温時、液体は熱膨張を受けて圧力が上昇するため、常に容器内の液体圧力に注意して、圧力が高すぎて、容器使用圧力を超えないようにする。

七、安 に装てん

機器は出荷時にすべて取り付けられ、実際のテストを経ている。包装輸送を容易にするために、計器は異なる部分に分けて包装されており、設置時にはフローチャートをよく参照してください。

設置作業は工場側の技術者とユーザーが共同で行うこともでき、ユーザーが機器をさらに熟知し、今後の日常的なメンテナンスを容易にすることができる。

八、基本操作

1.岩様準備

⑴.岩様のドリル切断：岩様をφ25の円筒体にドリルし、両端を平らに切断し、切断面は軸線に垂直である。

岩石試料の掘削方法はSY/T 5336を参照

⑵.岩様の洗油

オイル洗浄方法はSY/T 5336に従って実行する

⑶.岩様の乾燥

岩様乾燥温度を60〜65℃に制御し、24 h乾燥後、8 hごとに秤量し、2回の秤量の差が10 mg未満の場合、岩様の実測品質を記録する。

⑷.岩様の幾何寸法を測定する：長さ（L）、直径（D）。

⑸.岩様ガス透過率測定はSY/T 5336に従って行った。

⑹.岩サンプルから飽和油（水）を抽出し、湿潤重量を量って、岩サンプル孔の体積を計算する。

⑺.飽和した良い油（水）の岩様を油（水）に浸漬し、使用を待つ。

2.プロセス準備

貯液容器、各種ポンプ内の液体が十分であることを保証し、不足している場合は添加してください。

3.コアの取り付け

ビーカーからあらかじめ飽和していたコアを取り出し、ホルダゴムスリーブ内に入れ、ホルダプラグを取り付け、サンプルを押し上げる。

4.加環圧密岩石様

⑴.手動加環圧

コントロールパネルの手動、自動スイッチを手動位置に打ち込み、環圧ポンプスイッチを開き、圧力値が必要になるまで加圧すると、環圧ポンプスイッチをオフにする。

⑵.自動加環圧

コントロールパネル上の手動、自動スイッチを自動位置に打ち込み、コンピュータ実験プログラム上で、実験開始ボタンをクリックした後、コンピュータは自動的に環圧ポンプの起動と停止を制御し、そして自動的に駆動圧力を追跡し、環圧と駆動圧力の差を維持する。

5.加圧戻し

復圧制御は復圧弁に制御圧力を加えることによって実現され、制御圧力を加えることはガスであり、制御精度を保証する。ガス圧が不足している場合は、手動ポンプで緩衝容器を通過し、水でガスを押し上げる方法でガス圧を増加させることができる。

6.加温

まずパネルの恒温箱ファンスイッチを入れてから、加熱スイッチを入れて、その温度制御器に加熱したい温度を設定して、温度制御器は自動的に恒温箱の加熱を制御して、必要な温度まで恒温します。

温度制御器温度設定方法詳細は温度制御器取扱説明書を参照

コンピュータ上で加熱温度を設定することもできます。

加熱を停止するには、加熱スイッチをオフにするか、温度制御器の温度を環境温度より低く設定するだけです。

7.正逆駆動

コアを正逆駆動する必要がある場合は、スイッチホルダの両端の三方弁が液体の流れを変えることで実現される。詳細はフローチャートを参照

8.真空システム

中間容器への液体注入のために使用することができる。

乾燥したコアをクランプに入れて、コアに飽和水を吸引することができます。

真空ポンプのスイッチを入れて、流れを接続すれば、システムを空にすることができます。

真空ポンプを閉じた後、バルブを適時に開けて空にして油が戻さないようにしなければならない。

9.実験評価

各種試験方法の詳細はその実験評価業界標準を参照。