巖心流動實驗儀

巖心流動實驗儀

一(yi)、儀器功能(neng)

儀(yi)器根據驅(qu)替機理和相(xiang)似原理模擬(ni)（壓(ya)力、溫度(du)），并(bing)借助(zhu)于現代科學技術的最新成果，如計算機技術、先(xian)進傳感器技術可在模擬(ni)地(di)層壓(ya)力，地(di)層溫度(du)的條件下(xia)開(kai)展下(xia)列研究。

1．液體滲透率測定

在一定的(de)流(liu)速下使液體通(tong)(tong)過巖(yan)心(xin)，通(tong)(tong)過測定巖(yan)心(xin)的(de)進出口壓差(cha)和流(liu)過巖(yan)心(xin)的(de)液體的(de)流(liu)量，結合其它參數，根(gen)據達西(xi)定律計算巖(yan)心(xin)液體滲透率。

2．液體流動(dong)性實驗

在一(yi)定的(de)(de)壓力(li)、溫度(du)條件下，研(yan)究流(liu)體流(liu)經巖心的(de)(de)過程中，相關參數的(de)(de)規(gui)律,如壓力(li)、溫度(du)、流(liu)速(su)等。

二、主要技術參(can)數

1．工作(zuo)壓力

環    壓：50MPa

驅(qu)替(ti)壓力：40MPa

壓力測(ce)試精度：0.1%F·S

2．流量(liang)范圍：0.01～10mL/min

3．工作溫(wen)度：室(shi)溫(wen)～180℃，控(kong)溫(wen)精度：±1℃

4．電源：AC380V/50Hz  三相五(wu)線

5．總功率：6kW

三、儀器流程(cheng)圖：

四、儀器的基本組成結構

該儀器(qi)主(zhu)要由注(zhu)入系(xi)統(tong)(tong)、模擬系(xi)統(tong)(tong)、計量(liang)系(xi)統(tong)(tong)、自(zi)動控(kong)制系(xi)統(tong)(tong)、數據采集與處理系(xi)統(tong)(tong)組成(cheng)。

注入(ru)系統：由注入(ru)泵、活(huo)塞(sai)容器、管(guan)閥件組(zu)成，可將各種流(liu)體按一定流(liu)量注入(ru)到(dao)模型內。

模擬系(xi)統：由巖心(xin)夾(jia)持器、恒溫箱、環壓泵(beng)、回壓系(xi)統等組成。

計量系統(tong)：包括壓力測量、溫度(du)測量、流量計量等(deng)。

數據采集處理：由各種數據采集卡、電(dian)腦、打印(yin)機(ji)、采集處理軟件組(zu)成，可適時(shi)采集壓力、溫度、流(liu)量等參(can)數，并(bing)對數據進(jin)行運算處理。

五、組成儀器各部件的技(ji)術規范

5-1．注入泵(beng)：

型號(hao)：LB1040平(ping)流泵采用89C52單片(pian)機(ji)(ji)與外圍接口芯片(pian)組成一個微機(ji)(ji)處(chu)理(li)系統，利(li)用高(gao)速(su)數據處(chu)理(li)和(he)定時/計(ji)(ji)數功(gong)能，通過(guo)程序(xu)控制，實現對步進電機(ji)(ji)的調速(su)和(he)運(yun)行狀態(tai)的控制。該系列泵可與計(ji)(ji)算(suan)機(ji)(ji)通訊(xun)(xun)接口，可多(duo)機(ji)(ji)通訊(xun)(xun)。

國內(nei)使用非圓(yuan)齒輪(lun)曲柄連桿(gan)機(ji)構(gou)，保證流量(liang)(liang)計量(liang)(liang)精度，耐壓(ya)及平穩性好；整體式機(ji)電合(he)一，機(ji)械傳動及正題(ti)結構(gou)合(he)理有減震防噪措(cuo)施(shi)，噪音極(ji)小；具有壓(ya)力測量(liang)(liang)和過壓(ya)保護、欠壓(ya)補(bu)償系統(tong)；壓(ya)縮自(zi)動補(bu)償程(cheng)序控制，使泵(beng)在高壓(ya)工作時流量(liang)(liang)精度保持穩定。

五、主要技術指標：

（1）、流量范圍:0.01-9.99ml/min

（2）、工作壓(ya)力(li):0～40MPa

（3）、重復(fu)精度％:±1

（4）、流量精度(du)％ :±3

(5)、連續(xu)運轉時(shi)間 h :＞240

(6)、單缸容積μl :100

5-2．活塞容器：

ZR-3型(xing)活塞(sai)(sai)容(rong)器為(wei)試(shi)驗提供(gong)循環流(liu)體或驅替流(liu)體，主體材料為(wei)316L不銹鋼，抗腐蝕、耐高溫，容(rong)器內(nei)采(cai)用活塞(sai)(sai)結構，活塞(sai)(sai)部分采(cai)用組(zu)合形式，密(mi)封(feng)圈(quan)松(song)緊(jin)可(ke)調，可(ke)根據需(xu)要調至最佳狀態，既密(mi)封(feng)又使摩(mo)擦阻力最小，容(rong)器內(nei)液面還可(ke)以根據平流(liu)泵(beng)的累積(ji)(ji)流(liu)量、容(rong)器內(nei)裝介質的多少、容(rong)積(ji)(ji)尺寸等參數由計算(suan)機在(zai)驅替流(liu)程(cheng)中的容(rong)器上用介質逐漸減少形象的表示出來(lai)，當(dang)驅替到所裝介質一(yi)定(ding)的百分比后，可(ke)自動(dong)切(qie)斷(duan)恒速泵(beng)電(dian)源。為(wei)保證試(shi)驗的溫度條件，將容(rong)器置于容(rong)器恒溫箱內(nei)，規格1000mL/50MPa，2只。

5-3．巖心(xin)夾持(chi)器(qi)：

TY-4型夾持(chi)器，材質(zhi)為316L不銹鋼。規格為φ25×100/50MPa，溫度(du)為180℃。該(gai)型號的夾持(chi)器結構(gou)形式具有以(yi)下(xia)特點：

（1）由于(yu)采用外螺紋結構形式，使其具有體積小、重量輕(qing)，死體積小，拆卸(xie)方便(bian)，實用性強，耐壓高等特(te)點。

（2）采用(yong)(yong)了端面密封結構形(xing)式，使其具有(you)了拆(chai)裝(zhuang)封頭(tou)及巖心的方(fang)便，換膠皮筒或O形(xing)圈時無需用(yong)(yong)拆(chai)卸手柄(bing)即(ji)可(ke)旋(xuan)(xuan)下壓(ya)帽，移開封頭(tou)。常(chang)規情況下換巖心時壓(ya)帽及封頭(tou)均無須(xu)(xu)拆(chai)卸，只須(xu)(xu)旋(xuan)(xuan)出調節(jie)螺母(mu)，用(yong)(yong)專用(yong)(yong)工具退出巖心即(ji)可(ke)。

5-4.環壓泵(beng)：

SYB-60型(xing)手動泵(beng)，為巖(yan)心施加環向壓力，密封巖(yan)心，形成完整流體通過(guo)路徑，防止流體沿巖(yan)心外側流出。工作(zuo)壓力≤60MPa

5-5．回(hui)壓(ya)控制系統:

用于(yu)控制巖心夾持器(qi)(qi)的出口壓力，由頂(ding)部加載式回(hui)壓閥和緩沖(chong)容器(qi)(qi)、回(hui)壓泵組成。

回壓容器：ZR-2型，600mL，50MPa，配備壓力(li)儀表

回壓閥：HY-2型頂部加載式，50MPa

回壓泵：SYB-60型手動泵

5-6．恒溫箱：

前后(hou)開(kai)門，內(nei)裝射燈，不銹鋼內(nei)膽，采(cai)用靜音軸流風(feng)(feng)機進(jin)行箱內(nei)熱風(feng)(feng)循環(huan)，外部采(cai)用A3磷化噴塑，美(mei)觀大氣。配備腳(jiao)輪和支(zhi)撐(cheng)腳(jiao)，移動方便(bian)，定(ding)位水平(ping)可調。

采用(yong)PID調(diao)節控溫(wen)技術(shu)，箱(xiang)內溫(wen)度均勻，控溫(wen)精度高(gao)：

工作溫(wen)度：180℃±1℃

內膽尺寸：1000×650×800㎜（長×寬×高(gao)）

5-7．閥門、管(guan)線、管(guan)件及流程：

采用DW6內卡套(tao)式高(gao)壓閥門及管件，耐壓60MPa，316L不銹(xiu)鋼材(cai)質制作。

5-8．計量系統：

壓力計量：測(ce)(ce)量精度(du)0.1%F·S，用于(yu)巖心進(jin)出口壓力測(ce)(ce)量，量程為(wei)40MPa，數顯表顯示，也可通過數顯表上的RS232口由(you)計算機采集。

溫(wen)(wen)度(du)計(ji)量：采用pt100測溫(wen)(wen)探頭，XMT-7512ZXG5溫(wen)(wen)控儀設定、控制、測量溫(wen)(wen)度(du)。溫(wen)(wen)度(du)也可由(you)計(ji)算機設定，采集。

流(liu)量計量：采用(yong)天(tian)平稱(cheng)重法計算液體流(liu)量

天(tian)平(ping)規格：量程2200g，精度0.01g

計算機自動采集計算流量(liang)值

5-9．數據采(cai)集系統：

采(cai)用MOXA C168H/PCI、MOXA C104H/PCI數據采(cai)集板適時采(cai)集壓力、溫度(du)、流量(liang)。

5-10．自動控制(zhi)系統：

計算機可對下列外部設備進行(xing)控制

（1）注(zhu)入泵：通過泵的(de)通訊接口，計算機(ji)可對(dui)泵的(de)注(zhu)入流量進(jin)行控制；

（2）天平：通過天平的通訊接口，計算機可對天平進(jin)行去皮(pi)操(cao)作；

5-11．應用軟件與(yu)數(shu)據處理：

軟件在windows環(huan)境下(xia)運行，采用VB編程。儀器工作(zuo)流程顯示在界面上，可實(shi)現人(ren)(ren)機對話，操作(zuo)人(ren)(ren)員設(she)定好參數后(hou)就可以實(shi)現無人(ren)(ren)值守，計算機可自動采集所有的壓力(li)、溫度、流量，并控制泵的運行等。

計(ji)算機采集的數(shu)據(ju)(ju)經處理(li)可生成原始(shi)數(shu)據(ju)(ju)報(bao)表、分析報(bao)表以及(ji)曲線(xian)圖，同時(shi)生成數(shu)據(ju)(ju)庫文(wen)(wen)件格式，可隨時(shi)導入EXCEL文(wen)(wen)檔以便用戶(hu)靈活使用。

計算(suan)機： 主頻2.8G，內存8G，硬盤(pan)1T，22∥液顯

六(liu)、主(zhu)要技(ji)術特征

1．裝置采(cai)用模塊化設計，可根據不同要求進行組(zu)合；

2．能模擬地層條件(jian)下進行高溫高壓驅替試(shi)驗；

3．實現計算機自(zi)動化控制、采集、處理；

4．儀器的結(jie)構合理、外型美觀大(da)方、操作方便、經久(jiu)耐用；

5．選購(gou)件齊全，可(ke)根據不同(tong)試驗(yan)要求，選購(gou)不同(tong)規格的(de)模型，使儀器(qi)廣泛(fan)應用于各(ge)種(zhong)試驗(yan)研究領域(yu)。

七、安全

儀(yi)器的(de)安(an)全操作涉及(ji)到(dao)操作者(zhe)(zhe)的(de)人身(shen)安(an)全和儀(yi)器的(de)正常使用(yong)壽命，廠家(jia)提醒(xing)操作者(zhe)(zhe)注意如下要點：

1．儀器(qi)的各類儀表(biao)和計(ji)算機(ji)必須(xu)保證正確的電源輸入，必須(xu)配(pei)有(you)自動穩壓(ya)保護裝(zhuang)置。

2．儀器(qi)各部(bu)保證有(you)良好(hao)的接地。

3．流程管匯各部(bu)的壓力不(bu)(bu)高于設計壓力，特別不(bu)(bu)能(neng)高于各種檢測(ce)儀(yi)表(biao)的量程，使用氣(qi)體加壓時必須格(ge)外小心。

4．儀器的(de)閥門設計(ji)為(wei)手(shou)動操作(zuo)，請按試驗步驟預先(xian)設計(ji)好試驗流(liu)程走向，任(ren)何(he)一(yi)閥門的(de)操作(zuo)錯誤均可能導致整個(ge)試驗的(de)失敗。

5．系(xi)統(tong)在(zai)高(gao)溫操作時，必須帶有絕熱手套，以免燙傷(shang)。

八、安裝

儀器出廠時已全(quan)部安裝就緒(xu)，并經過實際測試。為(wei)了(le)方(fang)便包(bao)裝運輸(shu)，儀器分(fen)(fen)成(cheng)不同部分(fen)(fen)包(bao)裝，安裝時請仔細參閱(yue)流程圖。

安裝工作也(ye)可由(you)廠方技(ji)術人員和用戶(hu)共同完成(cheng)，以便(bian)用戶(hu)進一步熟悉儀器，便(bian)于日后日常維(wei)護。

九、維護

電子天平要避免強烈振動，切不(bu)可(ke)過載，其詳(xiang)細(xi)的注(zhu)意事項請閱(yue)讀天平說(shuo)明書。

本(ben)儀(yi)器(qi)所配計算機為儀(yi)器(qi)的(de)專用控(kong)制(zhi)機，切(qie)忌亂拷軟件，尤其(qi)是來(lai)歷(li)不(bu)明的(de)U盤，計算機病毒可能(neng)會(hui)導致控(kong)制(zhi)及(ji)數(shu)據采集的(de)混亂和錯誤。

儀(yi)器所(suo)有與液體接觸的部分均為不銹(xiu)鋼材(cai)質，有一定的抗腐蝕性能，平(ping)時(shi)使用(yong)時(shi)注意不要將腐蝕性溶液滴(di)到操(cao)作平(ping)臺上，若不小心濺到，需及時(shi)處理(li)。

長(chang)期(qi)使用會造成對(dui)流(liu)程密封(feng)件的正常破損，影響密封(feng)性能，所以，建議定期(qi)對(dui)儀(yi)器進行(xing)耐壓試驗，對(dui)儀(yi)器.的泄(xie)露部分更換密封(feng)件，對(dui)經常使用者其周期(qi)以3個月(yue)為宜。

十、巖心流動實驗儀主要配置