一、仪器功能

仪器可在模拟地层压力，地层温度的条件下开展下列研究

1．液体渗透率测定

高渗：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。

低渗：通过水力压差传递实验测定岩心极低渗透率。

2．渗透率梯度的测定

该测试主要依据沿岩心长度方向带测压孔的长岩心夹持器，在一次实验中，便可在不破坏岩心原有性质的基础上，测出岩心的整段和分段的渗透率值。

3．地层伤害评价

研究压裂液、钻井液、完井液等在井眼中循环流经井壁时，对地层所造成的伤害。

这种驱替系统采用动态滤失岩心夹持器，可模拟作业液在井筒中的剪切和测量滤失量，研究其伤害的深度。可测定如下参数

滤失量、初始渗透率、恢复渗透率、渗透率损害率

二、主要技术参数

1．工作压力

环    压：80MPa

驱替压力：70MPa

压力测试精度：0.1%F·S

2．流量范围

    0.001～25mL/min

3．工作温度：180℃，控温精度：±1℃

4． 岩心夹持器规格：双轴向夹持器      φ25×25-80mm   

动态滤失夹持器  φ25×300mm  四测压孔

5.  剪切速率：0-500S^-1

6．电源：交流380V， 50HZ

7．总功率：8Kw

三、仪器的基本组成结构

该仪器主要由注入系统、模型系统、计量系统、自动控制系统、数据采集与处理系统组成。详见工作流程：

注入系统：由注入泵、循环泵、中间容器、气体增压泵、高压储气罐、调压阀、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：由动滤失岩心夹持器、双轴向岩心夹持器、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、气体流量计量、液体流量计量等。

自动控制：计算机自动控制注入泵、循环泵的流量，环压泵自动跟踪内压，恒温箱加热恒温等。

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

四、组成仪器各部件的技术规范

1．注入泵

型号HSB-2型, 双缸，工作压力10000psi，流量0.001~25ml/min

泵可由计算机操作，也可人工面板操作。

2．中间容器

ZR-3型活塞式中间容器：容积：1000mL，耐压：70MPa，材质：316L，4只

用于存储驱替介质，并起缓冲作用。

3．气体增压泵

工作压力70MPa，用于气体增压。

4．高压储气罐

工作压力70MPa，容积6000ml。用于储存气体增压泵产生的高压气体。

5．调压阀

高压调压阀，进口压力：10000psi,出口压力50-6000psi。

低压调压阀，进口压力：3500psi,出口压力0-600psi。

6．作业液循环泵

压力70MPa,泵腔容积2000ml,流量0-2000ml/min可调，岩端面处剪切200S^-1。

7．动滤失岩心夹持器

该夹持器暴露出一个端面以便所测流体流过岩心端面，测试流体通过岩心产生滤失，且在岩心端面上形成滤饼，沿夹持器衬套轴向布置测压孔，以便测定测试液侵入深度和岩心端面堵塞程度。

工作压力：70MPa ，环压80MPa  ，材质： 316L

适用岩心规格：Φ25×300mm，四测压点。 

8．双轴向岩心夹持器

适用岩心规格为φ25×25-80mm  工作压力：70Mpa，环压80MPa

材    质：  316L

9．环压跟踪泵

环压跟踪泵自动跟踪驱替压力，维持驱替压力与环压的压差。

环压跟踪泵工作压力100MPa,控制精度0.1MPa

10．回压控制系统

用于控制岩心出口压力，控制范围：0-70MPa

回压泵：工作压力70MPa

回压缓冲容器：ZR-2型，500mL、70MPa

回压阀：顶部加载式，70Mpa，   

11．恒温箱

工作温度：室温~150℃

工作室内尺寸：1400×850×1100㎜（长×宽×高）

上下分体，控制系统独立，不锈钢材料制作。热风循环，采用PID调节控温技术，箱内温度均匀，控温精度高。   

12．阀门、管线、管件及流程

高压阀门及管件，耐压20000psi，管径1/8英寸，1/4英寸，3/8英寸。

设计正反驱替流程，可进行正反向驱替实验

13．计量系统

压力计量：用压力变送器测量压力：测压点6个，每个点安装2个不同量程的压力变送器；自动切换测量。

压力变送器量程80 MPa,10MPa 

所有压力采用压力数显表显示，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-7512ZX-RZ温控仪设定、控制、测量温度。温度也可由计算机设定，采集

液体流量计量：采用天平称重法计算液体流量

赛多利斯天平，型号：BSA423S，量程420g，精度0.001g

计算机自动采集计算流量值

气体体流量计量：用于气体渗透率测量，量程100sccm,100sccm,1000sccm。

14．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。                         

15．自动控制系统

计算机可对下列外部设备进行控制

⑴．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；

⑵．温度：通过温控仪上的RS232接口，可由计算机设定控制恒温箱加热温度。

⑶．环压跟踪：计算机通过PCI 8360端子板自动控制环压泵及电磁阀的开关，维持驱替压力与环压的压差。

采集、测控系统框图

16．应用软件与数据处理

软件在windows 2000/xp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，环压泵的自动跟踪，压力换向阀的换向等。

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，同时生面数据库文件格式，以便用户灵活使用。

计算机：联想4600，19’’液晶显示

打印机：HP1020

五、主要技术特征

1．装置采用模块化设计，可根据不同试验要求进行组合；

2．能模拟地层条件下进行高温高压驱替试验；

3．关键部件采用进口件，提高测试的可靠性、精确性；

4．实现计算机自动化控制、采集、处理；

5．环压跟踪注入压力，保持恒定压差；

6．仪器设计有正反向驱替流程，不用取出岩心，就可进行岩心正反向驱替试验；

7．仪器的结构合理、外型美观大方、操作方便、经久耐用；

8．选购件齐全，可根据不同试验要需要，选购我厂不同规格的模型，使仪器广泛应用于各种试验研究领域。

六、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，设计时充分考虑了其安全性，可操作性

1． 压力极限保护

  驱替泵、环压泵都设计极限保护压力，当泵压达到极限保护压力时自动停泵保护。

2． 温度极限保护

  恒温箱设计极限保护温度，当恒温箱内温度达到极限保护温度时，仪器自动切断电源。

3． 漏电保护

仪器发生漏电时会自动切断电源保护。

厂家提醒操作者注意如下要点：

* 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。

* 仪器各部保证有良好的接地。

* 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。

* 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。

* 系统在高温操作时，必须带有绝热手套，以免烫伤。

特别注意：加温时，由于液体受热膨胀，压力升高，时刻注意容器内液体压力，以防压力太高，超过容器使用压力。

七、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。

八、基本操作

1．岩样准备

⑴．岩样的钻取切割：将岩样钻成φ25的圆柱体，两端切割平整，切割面与轴线垂直。

钻取岩样方法参见SY/T5336

⑵．岩样的洗油

洗油方法按SY/T5336执行

⑶．岩样的烘干

岩样烘干温度控制在60～65℃，烘干24h后，每隔8h称重一次，两次称重的差值小于10mg时，记下岩样的实测质量。

⑷．测量岩样的几何尺寸：长度（L）、直径（D）。

⑸．岩样气体渗透率测定按SY/T5336进行。

⑹．岩样抽空饱和油（水），称湿重，计算岩样孔隙体积。

⑺．将饱和好油（水）的岩样浸泡在油（水）中，待用。

2．流程准备

保证储液容器、各种泵内液体充足，不足时请添加。

3．岩心的安装

从烧杯中取出预先饱和好的岩心，放入夹持器胶套内，装上夹持器堵头，顶紧岩样。

4．加环压密封岩样

在计算机实验程序上，点击实验开始键后，计算机自动控制环压泵的启动与停止，并自动跟踪驱替压力，维持环压与驱替压力差。

5．加回压

回压控制是通过对回压阀施加控制压力而实现的，外加控制压力最好是气体，以保证控制精度。当气体压力不足时可以用手动泵通过缓冲容器，用水顶气增压的方法，增加气体压力。

6．加温

先打开面板上恒温箱风机开关，再打开加热开关，在其控温仪上设定需加热的温度，温控仪自动控制恒温箱加热，至所需温度恒温。

温控仪温度设定方法详见温控仪使用说明书

停止加热只需将加热开关断开，或将温控仪温度设定到低于环境温度。

7．正反向驱替

当岩心需要进行正反向驱替时，通过开关夹持器两端的三通阀改变液体流向来实现。详见流程图

8．实验评价

各种试验方法详见其实验评价行业标准。

九、维    护

恒速泵要定期清洗，其详细维护请参阅恒速泵说明书。

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。

仪器所有材质均为不锈钢，有一定的抗腐蚀性能，但并非一劳永逸。对流程管汇部分需经常清洗，尤其是注完酸或其它强腐蚀液体后要立即用清水清洗。流程长期不用时，流程管汇内注满油或用高压气吹干，以防锈蚀。

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。