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      NF粘附系数测定仪使用说明书

      2015-12-19 13:48:43      点击:

      NF粘附系数测定仪使用说明书,nf-2泥饼粘附系数测定仪使用说明书,操作规程

      一、概述

      该仪器是一种模拟性的试验分析仪器,主要用于监测深井中钻具与井壁钻井液间的摩擦系数,以便及时处理钻井液,改善其润滑性能,防止卡钻事故的发生,为确保快速、安全钻井提供准确可靠数据。具有结构紧凑,测试精度高,操作方便等特点。广泛使用于各油田、科研院所、实验室等部门。

      二、型号及规格

      序号

      型号及规格

      名称

      不同配置处

      特点

      1

      NF-1

      粘附系数测定仪

      不带压筒组件

       

      粘附盘与滤饼之间的粘附靠人力用加压杆施加压力。

      2

      NF-2

      粘附系数测定仪

      带压筒组件

       

      粘附盘与滤饼之间的粘附靠气压作用于加压筒对粘附盘施加压力

       

      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

      粘附盘直径

      φ50.7 mm

      2

      工作压力

      3.5MPa

      3

      钻井液杯最大耐压

      5MPa

      3

      过滤面积

      22.6cm2

      4

      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)QG80管汇部件:总气源经管汇装置减压稳压供仪器所需气源。(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

      QG80-00-01

      高压胶管

      1

      2

      QG80-00-02

      安全阀组件

      2

      3

      QG80-00-03

      减压阀组件(左)

      1

      4

      GB308-77

      Y-60压力表16MPa

      1

      5

      QG80-3-3

      三通管接

      1

      6

      GB308-77

      Y-60压力表25MPa

      1

      7

      GB308-77

      Y-60压力表16MPa

      1

      8

      QG80-00-04

      减压阀组件(右)

      1

      9

      QG80-00-05

      高压胶管

      1

      10

      QG80-20

      气瓶接帽

      1

      11

      QG80-21

      气瓶接管

      1

       

       

       

       

       

       

       

       

       










      (二)气压筒组件:它是由压力活塞杆、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)


                         (图二)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

      GNF·02-04

      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

       

       

       

       

       

       









      (三)支架部件:它是与底座构成一体,是该仪器的基础部件杯座固定于支柱上,可通过支柱上端横梁利用加压杆对粘附盘施加压力。(图二)

                              (图三)支架部件结构图

      (表三 )支架部件结构明细表

      序号

        

      名称及规格

      数量

      1

      GB6172-86

      螺母

      2

      2

      GB822-88

      半圆头螺钉M3×8

      4

      3

       

      橡皮脚

      4

      4

      GB95-85

      垫片Ф10

      2

      5

      NF.01-01

      底座

      1

      6

      NF.01-02

      立柱

      2

      7

      NF.01-03

      杯座

      1

      8

      NF.01-04

      销钉

      4

      9

      NF.01-05

      横梁

      1

      10

      GB69-85

      沉头螺钉M5×16

      2

      11

      NF.01-06

      铭牌

      1

      12

      GB867-86

      铆钉Ф2×2

      4

          

       

       

       

       

       

       

       

       

       






      (四)钻井液杯部件:是由钻井液杯、粘附盘、连通阀杆与杯盖组成,滤网在钻井液杯底部的滤网座上,钻井液装入杯内,通过O型圈使钻井液杯与杯盖两件密封成一体。见(图四)  

       

      (图四) 钻井液杯部件结构图

              (表四 )钻井液杯组件结构明细表

      序号

        

      名称及规格

      数量

      1

      NF1·02-01

      钻井液杯

      1

      2

      GB3452.1-82

      O”型圈Ф63×3.1

      1

      3

      NF1·02-02

      滤网座

      1

      4

      NF1·02-03

      滤网压圈

      1

      5

      GGS42·01-07-2

      钢丝滤网

      1

      6

      NF1·02-04

      滤纸

      1

      7

      NF1·02-05

      橡胶圈

      1

      8

      NF1·02-06

      尼龙圈

      1

      9

       

       

       

       

       

       

       

       

      NF1·02-07

      小圆柱

      2

      10

      GB3452.1-82

      O”型圈Ф95×3.1

      1

      11

      NF1·02-08

      杯盖

      1

      12

      GB3452.1-82

      O”型圈Ф8×1.9

      4

      13

      GGS42·01-05

      连通阀杆

      2

      14

      GB3452.1-82

      O”型圈Ф13×1.9

      1

      15

      NF1·02-09

      粘附盘

      1

      16

      GB70-85

      内六角螺钉M8×10

      2

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       























      (五)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)



      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

      输出接头

      1

      4

      GGS42·01-14-3

      放气阀杆

      1

       

       

       

       

       

       

       

       

       


      (图五)三通组件结构图

       

      (六)使用结构图及明细


      (图六)使用结构图

      1支架  2压筒组件  3固定销  4三通组件  5放气阀杆  6钻井液杯  7粘附盘   8横梁  9连通阀杆  10三通组件  11放气阀杆  12固定销  13连通阀杆  14钩头扳手  15加压杆  16U形扳手  17扭距仪  18调压手柄   19管汇  20调压手柄  21高压胶管  22量筒

      (七)工作原理:

      该仪器是在模拟井下作业的实际情况而确定的参数进行工作的,它是由QG80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。然后下压粘附盘让其与滤饼粘实,以扭矩仪测其(常温状态下的)粘附系数。


      五、仪器的操作:

      (一)仪器的使用

      1、实验前的准备:检查气源、管汇、胶管、压力表工作是否安全可靠。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(图七)

                            (图七)使用操作图

      2、取出主机,打开杯盖及滤网座检查滤网有无异物、伤痕及不平整地方等,钻井液杯内必须清洁不能由剩余钻井液及其他污物。见(图八)

      3检查粘附盘表面要求光滑无油污,使用前必须用清水冲洗净,然后小心擦干,不能用有油性和粗糙物品擦洗粘附盘表面。然后将粘附盘安装在钻井液杯盖上。见(图八)


                              (图八)使用操作图

      4在钻井液杯滤网上,按顺序放好滤纸、橡胶圈和尼龙圈,用U型扳手将滤网压圈压在尼龙圈上旋紧。见(图九)

      5、将下连通阀杆旋入钻井液杯底部螺孔内拧紧。见(图九)


                      (图九)使用操作图

      6、使钻井液杯底部四孔对准支架四个销钉,将杯放在支架的杯座上。见(图十)

      7、取搅拌好的钻井液样品倒入钻井液杯至刻线处。安装杯盖并用加压杆和勾头扳手旋紧。见(图十)


                        (图十)使用操作图

      8、在钻井液杯盖上安装上连通阀杆,输气胶管及三通组件装于上连通阀杆,插入销子将其固定,并关闭上连通阀杆和三通组件放气阀。见(图六)

      9、调节(图六)所示调压手柄(20)输出压力为3.5Mpa,打开上连通阀杆(9),逆时针转动1/4圈,使钻井液杯内压力为3.5Mpa

      10、将25ml量筒置于下连通阀杆(13)下方,然后逆时针打开下连通阀杆1/4圈开始计时。见(图六)

      11、滤失完毕,NF-1型用加压杆(15)扣住支架横梁(8)用力将粘附盘(7)压下,使粘附盘与杯内滤饼粘实。见(图十一)


                       (图十一)使用操作图

      12、滤失完毕,NF-2型将气压筒装入钻井液杯盖凹槽内并转60°左右,旋转卡紧, 再把气源三通按图所示插入气筒上并插上固定销,关闭放气阀杆。见(图十二)


                             (图十二)使用操作图

      13、旋转(图六)所示管汇调压手柄(18)调压至所需压力,在气压的作用下气压筒活塞将粘附盘(7)压下,与滤饼粘实保持一段时间。松开管汇调压手柄(18),旋转放气阀杆(5),将气压筒内的余气放出,取下气压筒(2)。

      14、粘附盘与滤饼粘实后,关闭气源总阀,待粘实5分钟或更长时间后,首先将(图六)所示扭矩仪(17)指针调至零位,使扭矩仪(17)与粘附盘(7)连接,用加压杆(15)卡与支架之间,握紧扭矩仪,慢慢用力,测量粘附盘与滤饼开始滑动时产生的最大扭矩值。一般情况下,每5分钟用扭矩仪重复测量,直至扭矩值达到最大时为止。记录扭矩值,测试完毕。(图十三)


                          (图十三)使用操作图

      15、(图六)所示,将上、下连通阀杆关闭,打开放气阀杆(11)放掉气源管汇内余气,并使管汇调压手柄(20)为自由状态。卸下气源管汇及三通组件。

      16、(图六)所示旋松上连通阀杆(9),排出钻井液杯内余气,用勾头扳手(14)和U型扳手(16)分别卸下杯盖、滤网压圈,取出滤饼。

      17、清洗钻井液杯、滤网压圈等部件,并擦干,杯体螺纹处涂以少量润滑油。仔细清洗粘附盘,并用无油污的洁净软布擦干。保护好粘附盘端面。

      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

      (二)粘附系数的计算:

      粘附系数测定仪的工作原理,是根据牛顿摩擦定律:当粘附盘直径为50.7mm、差动压力3.5MPa,粘附盘与滤饼之间产生最微小滑动,由扭矩仪测出的扭矩值M确定其粘附系数f

           f  =  M×0.845×10-2  

      式中:f:粘附系数。

                M:粘附值。

      六、仪器的维护与保养

      1、当移动、维修或保养仪器时。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、气源管汇调压手柄,实验前均应保持自由壮态。

      5、仪器所用粘附盘为主要测量部件,使用时要注意不要能伤表面。

      6仪器使用完毕要将钻井液杯、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。

      7、仪器维修和移动时要关闭气源将管内余气放掉。

      8、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

      做滤失实验时,有钻井液从下连通阀杆滴口处溢出。

      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3.5MPa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3.5MPa压力。

      2

      实验时,杯体与杯盖之间有钻井液溢出。

      ①钻井液杯盖安装不妥。

      杯内“O“型密封圈(φ95×3.1老化或破损。

      ①重新安装杯盖调整紧定螺钉。

      需要更换密封圈“O“型密封圈(φ95×3.1

      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,粘附盘与盛液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

      钻井液杯

      1

       

      2

      QG80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

      三通组件

      2

       

      11

      连通阀杆

      2

       

      11

      “O”型圈(φ8×1.9)

      8

       

      12

      “O”型圈(φ11×1.9)

      5

       

      13

      “O”型圈(φ13×1.9)

      5

       

      14

      “O”型圈(φ18×2.4)

      3

       

      15

      “O”型圈(φ25×2.4)

      3

       

      16

      “O”型圈(φ37×1.9)

      2

       

      17

      “O”型圈(φ65×3.1)

      6

       

       

       

       

       

       

       
















      (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(φ65×3.1

      钻井液杯和杯盖

      3

      GB3452.1-82

      “O”型密封圈(φ95×3.1

      钻井液杯

      4

      GB3452.1-82

      “O”型密封圈(φ25×2.4

      杯盖压筒槽

      5

      GB3452.1-82

      “O”型密封圈(φ13×1.9

      杯盖与粘附盘

      6

      GB3452.1-82

      “O”型密封圈(φ18×2.4

      压筒与气塞

      7

      GGS42·01-05

      连通阀杆

      杯盖、杯底

      8

       

      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

       

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