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      GNF 高温高压粘附仪使用说明书

      2015-10-19 09:58:20      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

       

       

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