岩石流动试验仪

岩石流动试验仪

一、仪器功能

仪器根据驱替机理和相似原理模拟（压力、温度），并借助于现代科学技术的成果，如计算机技术、*传感器技术可在模拟地层压力，地层温度的条件下开展下列研究。

1．液体渗透率测定

在一定的流速下使液体通过岩心，通过测定岩心的进出口压差和流过岩心的液体的流量，结合其它参数，根据达西定律计算岩心液体渗透率。

2．液体流动性实验

在一定的压力、温度条件下，研究流体流经岩心的过程中，相关参数的规律,如压力、温度、流速等。

二、主要技术参数

1．工作压力

环 压：50MPa

驱替压力：40MPa

压力测试精度：0.1%F·S

2．流量范围：0.01～10mL/min

3．工作温度：室温～180℃，控温精度：±1℃

4．电源：AC380V/50Hz 三相五线

5．总功率：6kW

三、仪器流程图：

四、仪器的基本组成结构

该仪器主要由注入系统、模拟系统、计量系统、自动控制系统、数据采集与处理系统组成。

注入系统：由注入泵、活塞容器、管阀件组成，可将各种流体按一定流量注入到模型内。

模拟系统：由岩心夹持器、恒温箱、环压泵、回压系统等组成。

计量系统：包括压力测量、温度测量、流量计量等。

数据采集处理：由各种数据采集卡、电脑、打印机、采集处理软件组成，可适时采集压力、温度、流量等参数，并对数据进行运算处理。

五、组成仪器各部件的技术规范

5-1．注入泵：

型号：LB1040平流泵采用89C52单片机与外围接口芯片组成一个微机处理系统，利用高速数据处理和定时/计数功能，通过程序控制，实现对步进电机的调速和运行状态的控制。该系列泵可与计算机通讯接口，可多机通讯。

国内使用非圆齿轮曲柄连杆机构，保证流量计量精度，耐压及平稳性好；整体式机电合一，机械传动及正题结构合理有减震防噪措施，噪音极小；具有压力测量和过压保护、欠压补偿系统；压缩自动补偿程序控制，使泵在高压工作时流量精度保持稳定。

五、主要技术指标：

（1）、流量范围:0.01-9.99ml/min

（2）、工作压力:0～40MPa

（3）、重复精度％:±1

（4）、流量精度％ :±3

(5)、连续运转时间 h :＞240

(6)、单缸容积μl :100

5-2．活塞容器：

ZR-3型活塞容器为试验提供循环流体或驱替流体，主体材料为316L不锈钢，抗腐蚀、耐高温，容器内采用活塞结构，活塞部分采用组合形式，密封圈松紧可调，可根据需要调至状态，既密封又使摩擦阻力最小，容器内液面还可以根据平流泵的累积流量、容器内装介质的多少、容积尺寸等参数由计算机在驱替流程中的容器上用介质逐渐减少形象的表示出来，当驱替到所装介质一定的百分比后，可自动切断恒速泵电源。为保证试验的温度条件，将容器置于容器恒温箱内，规格1000mL/50MPa，2只。

5-3．岩心夹持器：

TY-4型夹持器，材质为316L不锈钢。规格为φ25×100/50MPa，温度为180℃。该型号的夹持器结构形式具有以下特点：

（1）由于采用外螺纹结构形式，使其具有体积小、重量轻，死体积小，拆卸方便，实用性强，耐压高等特点。

（2）采用了端面密封结构形式，使其具有了拆装封头及岩心的方便，换胶皮筒或O形圈时无需用拆卸手柄即可旋下压帽，移开封头。常规情况下换岩心时压帽及封头均无须拆卸，只须旋出调节螺母，用专用工具退出岩心即可。

5-4.环压泵：

SYB-50型手动泵，为岩心施加环向压力，密封岩心，形成完整流体通过路径，防止流体沿岩心外侧流出。工作压力≤60MPa

5-5．回压控制系统:

用于控制岩心夹持器的出口压力，由顶部加载式回压阀和缓冲容器、回压泵组成。

回压容器：ZR-2型，600mL，50MPa，配备压力仪表

回压阀：HY-2型顶部加载式，50MPa

回压泵：SYB-50型手动泵

5-6．恒温箱：

前后开门，内装射灯，不锈钢内胆，采用轴流风机进行箱内热风循环，外部采用A3磷化喷塑，美观大气。配备脚轮和支撑脚，移动方便，定位水平可调。

采用PID调节控温技术，箱内温度均匀，控温精度高：

工作温度：180℃±1℃

内胆尺寸：1000×650×800㎜（长×宽×高）

5-7．阀门、管线、管件及流程：

采用DW6内卡套式高压阀门及管件，耐压60MPa，316L不锈钢材质制作。

5-8．计量系统：

压力计量：测量精度0.1%F·S，用于岩心进出口压力测量，量程为40MPa，数显表显示，也可通过数显表上的RS232口由计算机采集。

温度计量：采用pt100测温探头，XMT-7512ZXG5温控仪设定、控制、测量温度。温度也可由计算机设定，采集。

流量计量：采用天平称重法计算液体流量

天平规格：量程2200g，精度0.01g

计算机自动采集计算流量值

5-9．数据采集系统：

采用MOXA C168H/PCI、MOXA C104H/PCI数据采集板适时采集压力、温度、流量。

5-10．自动控制系统：

计算机可对下列外部设备进行控制

（1）注入泵：通过泵的通讯接口，计算机可对泵的注入流量进行控制；

（2）天平：通过天平的通讯接口，计算机可对天平进行去皮操作；

5-11．应用软件与数据处理：

软件在windows环境下运行，采用VB编程。仪器工作流程显示在界面上，可实现人机对话，操作人员设定好参数后就可以实现无人值守，计算机可自动采集所有的压力、温度、流量，并控制泵的运行等。

计算机采集的数据经处理可生成原始数据报表、分析报表以及曲线图，同时生成数据库文件格式，可随时导入EXCEL文档以便用户灵活使用。

计算机： 主频2.8G，内存8G，硬盘1T，22∥液显

六、主要技术特征

1．装置采用模块化设计，可根据不同要求进行组合；

2．能模拟地层条件下进行高温高压驱替试验；

3．实现计算机自动化控制、采集、处理；

4．仪器的结构合理、外型美观大方、操作方便、经久耐用；

5．选购件齐全，可根据不同试验要求，选购不同规格的模型，使仪器广泛应用于各种试验研究领域。

七、安全

仪器的安全操作涉及到操作者的人身安全和仪器的正常使用寿命，厂家提醒操作者注意如下要点：

1．仪器的各类仪表和计算机必须保证正确的电源输入，必须配有自动稳压保护装置。

2．仪器各部保证有良好的接地。

3．流程管汇各部的压力不高于设计压力，特别不能高于各种检测仪表的量程，使用气体加压时必须格外小心。

4．仪器的阀门设计为手动操作，请按试验步骤预先设计好试验流程走向，任何一阀门的操作错误均可能导致整个试验的失败。

5．系统在高温操作时，必须带有绝热手套，以免烫伤。

八、安装

仪器出厂时已全部安装就绪，并经过实际测试。为了方便包装运输，仪器分成不同部分包装，安装时请仔细参阅流程图。

安装工作也可由厂方技术人员和用户共同完成，以便用户进一步熟悉仪器，便于日后日常维护。

九、维护

电子天平要避免强烈振动，切不可过载，其详细的注意事项请阅读天平说明书。

本仪器所配计算机为仪器的专用控制机，切忌乱拷软件，尤其是来历不明的U盘，计算机病毒可能会导致控制及数据采集的混乱和错误。

仪器所有与液体接触的部分均为不锈钢材质，有一定的抗腐蚀性能，平时使用时注意不要将腐蚀性溶液滴到操作平台上，若不小心溅到，需及时处理。

长期使用会造成对流程密封件的正常破损，影响密封性能，所以，建议定期对仪器进行耐压试验，对仪器.的泄露部分更换密封件，对经常使用者其周期以3个月为宜。