一、概(gai) 述
高溫高壓頁巖膨脹儀(yi)可以(yi)在模擬井(jing)下(xia)地層溫度和(he)壓力狀態(tai)下(xia)檢測(ce)泥頁巖樣品的(de)水化膨脹規(gui)律,評價(jia)有關(guan)處(chu)理劑的(de)抑(yi)制(zhi)能(neng)力,優選(xuan)適合于鉆井(jing)現場的(de)處(chu)理劑種類(lei)或配比(bi)。這(zhe)對于研究井(jing)壁穩定問(wen)題,采取(qu)科學(xue)經濟(ji)的(de)處(chu)理決策(ce),以(yi)及(ji)有關(guan)抑(yi)制(zhi)性處(chu)理劑的(de)研究與生(sheng)產(chan)都具有重(zhong)要的(de)參(can)考(kao)指(zhi)導作用。
該儀器配有專(zhuan)用的制樣裝置(zhi)和數(shu)(shu)據自動(dong)采集處理系(xi)統,可模擬頁巖成(cheng)形的地層(ceng)壓力(li),自動(dong)采集各試驗參數(shu)(shu),進行數(shu)(shu)據處理,即時顯示測試結果,貯存、顯示、打印試驗規(gui)律曲線和數(shu)(shu)據。
利用該儀器可進行以(yi)下幾個(ge)方(fang)面(mian)的研究、評價:
1.泥頁巖水化膨脹規律;
2.有關(guan)處理劑(ji)抑(yi)制性能評價;
3.抑制性(xing)處理(li)劑的合適(shi)使用濃度;
4.多種(zhong)處理(li)劑復合(he)的合(he)適(shi)配比(bi);
5.有(you)關(guan)處理(li)劑或頁(ye)巖(yan)適用的溫度(du)壓力條件。
二、工 作 原(yuan) 理
儀器主要通(tong)過測定(ding)泥頁巖樣品在高溫高壓模(mo)擬試驗狀(zhuang)態,與(yu)處理劑溶液相互(hu)作用而發生的(de)(de)水化(hua)膨脹量,來(lai)分析、評價(jia)泥頁巖樣品的(de)(de)水敏特性或有(you)關處理劑的(de)(de)抑(yi)制性能。
在泥(ni)(ni)頁巖形(xing)成(cheng)過程中(zhong)(zhong),由于(yu)上(shang)覆壓力的(de)壓力作用使(shi)泥(ni)(ni)頁巖顆粒間隙(xi)(xi)中(zhong)(zhong)的(de)部(bu)分地層水(shui)被(bei)擠(ji)走(zou),并會(hui)使(shi)巖石顆粒孔隙(xi)(xi)中(zhong)(zhong)離子濃度升高,當地層被(bei)鉆(zhan)開后,泥(ni)(ni)頁巖就會(hui)吸水(shui)膨脹并產生(sheng)較大(da)的(de)膨脹壓,因而形(xing)成(cheng)縮(suo)徑,坍塌,發生(sheng)卡(ka)鉆(zhan)等(deng)鉆(zhan)井事故(gu)。
基(ji)于上述機(ji)理,將取到(dao)的(de)(de)天然巖心(xin)(xin)(xin)經適當處理,在(zai)一定(ding)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)、含水(shui)(shui)量、離(li)子濃度(du)等條件(jian)下,壓(ya)(ya)制成人造巖心(xin)(xin)(xin)樣品,用以模擬(ni)自然巖心(xin)(xin)(xin)。將制成的(de)(de)模擬(ni)巖心(xin)(xin)(xin)裝到(dao)測試(shi)(shi)(shi)室(shi)內,置(zhi)于試(shi)(shi)(shi)驗(yan)溶液的(de)(de)浸泡狀態下,給(gei)定(ding)要求的(de)(de)溫(wen)度(du)、壓(ya)(ya)力(li)(li)(li),以模擬(ni)有關地(di)層條件(jian),由(you)于泥頁巖模擬(ni)巖心(xin)(xin)(xin)與有關試(shi)(shi)(shi)驗(yan)溶液的(de)(de)相(xiang)互(hu)作用,隨(sui)著時間的(de)(de)延(yan)長,巖心(xin)(xin)(xin)試(shi)(shi)(shi)樣將發生緩慢的(de)(de)吸水(shui)(shui)膨脹。試(shi)(shi)(shi)樣的(de)(de)膨脹變(bian)化量經高(gao)精度(du)的(de)(de)高(gao)溫(wen)、高(gao)壓(ya)(ya),位移傳(chuan)感(gan)器的(de)(de)測定(ding),輸入到(dao)微機(ji)系統,即時顯示在(zai)屏幕上,同時儀器的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)溫(wen)度(du),壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)也由(you)計算(suan)機(ji)直接采集,并隨(sui)時記錄下來,而后可由(you)打印(yin)機(ji),打印(yin)出試(shi)(shi)(shi)驗(yan)報(bao)告。
三、主要技術指標
1.工作溫度(du):室溫~180℃
控溫精度:±1℃
2.工(gong)作壓(ya)力:0~10MPa
控壓精度:±0.1MPa(0~4.5MPa)
±0.3MPa(4.5~10MPa)
3.制樣壓力(li):0~100MPa±1.5%
4.位移測量范(fan)圍(wei):0~20mm
測(ce)量精(jing)度:±0.01mm
5.電源:220V 50Hz
功率:1KW