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HDF高溫高壓動態(tài)失水儀操作規(guī)程/使用說明書

概述

在鉆井和完井工作中,會出現(xiàn)兩種類型的濾失,一種是鉆井液停止循環(huán)后的靜態(tài)濾失,濾餅逐漸變厚, 濾失隨時間減少。另一種類型是循環(huán)的鉆井液沖刷濾餅時產(chǎn)生的動態(tài)濾失，因各種鉆井液靜態(tài)和動態(tài)濾失不一定成比例關(guān)系，因此對于鉆井液在動態(tài)狀況下的濾失量的測量尤為重要。GGSD71型高溫高壓動態(tài)濾失儀，克服目前國內(nèi)常用的各種靜態(tài)濾失儀的不足，使測試結(jié)果逼近井下實際情況，該儀器可準(zhǔn)確而安全的測量鉆井液、水泥漿在靜態(tài)和動態(tài)狀況下的濾失性能，為實現(xiàn)科學(xué)、快速優(yōu)質(zhì)、安全鉆井提供可靠數(shù)據(jù)。

用途：

GGSD71型高溫高壓動態(tài)濾失儀是一種模擬深井（高溫高壓）下鉆井和水鉆井液濾失量的測試儀器，它適用于：

1、靜態(tài)濾失及濾餅制取試驗：常溫至232℃內(nèi)任何溫度，鉆井液杯最大工作壓力小于7.1MPa,濾失壓差3.5MPa,濾失面積22.6cm²。

2、動態(tài)濾失及濾餅制取試驗：常溫至150℃內(nèi)任何溫度，鉆井液杯最大工作壓力小于7.1MPa,濾失壓差3.5MPa,濾失面積22.6cm²。

3、有雙重漏網(wǎng)，可滿足水泥漿的測量。

二、型號及規(guī)格

GGSD71型

三、儀器的主要技術(shù)參數(shù)

主要技術(shù)參數(shù)

四、儀器的結(jié)構(gòu)與工作原理                                  

該儀器由以下部分組成：

（一）動力傳動組件：由電機、皮帶輪、橫梁、鎖緊手柄、皮帶罩等組成。是儀器的動力傳動系統(tǒng)。

（二）調(diào)壓管匯組件：由閥座、閥芯、氣源接頭、調(diào)壓手柄、高壓膠管、壓力表等組成，是一個高壓減壓裝置，高壓經(jīng)減壓穩(wěn)壓，以提供實驗所需壓力。試驗完畢后放出系統(tǒng)中的氣體。見（圖一）

（圖一）管匯結(jié)構(gòu)圖

          （表一）管匯結(jié)構(gòu)明細表

序號	編   號	名稱及規(guī)格	數(shù)量
1	QG80	高壓膠管	1
2	QG80	保險閥	2
3	QG80	減壓閥組件（左）	1
4	GB308-77	Y-60壓力表16MPa	1
5	QG80-3-3	四通管接	1
6	GB308-77	Y-60壓力表25MPa	1
7	GB308-77	Y-60壓力表16MPa	1
8	QG80	減壓閥組件（右）	1
9	QG80	高壓膠管	1
10	QG80-20	氣瓶接帽	1
11	QG80-21	氣瓶接管	1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

（三）鉆井液杯組件：有動密封、鉆井液杯、杯蓋、耐油密封圈、濾網(wǎng)、緊定螺釘?shù)冉M成。能承受8MPa壓力、容量為350ml、耐腐蝕的不銹鋼容器。見（圖二）

（圖二）鉆井液杯結(jié)構(gòu)圖

      （表二）鉆井液杯組件結(jié)構(gòu)明細表

序 號	編   號	名稱及規(guī)格	數(shù) 量
1	GB78-85	錐端緊定螺釘M8×10	1
2	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ63×3.1）	2
3	GGS42·01-07	杯蓋	1
4	988	高壓濾紙	1
5	HDF-03-01	鉆井液杯	1
6	HDF-03-02	轉(zhuǎn)軸主體	1
7	HDF-03-03	輸氣接頭	1
8		墊圈	1
9	GB3452.1-82	“O”型圈Φ63×3.1	1

（四）濾液接收器組件：由接收器、接收器端蓋、三通閥、放氣閥桿等組成。是用來接收濾液，調(diào)節(jié)接收器內(nèi)壓力用。見（圖三）

                 （圖三）濾液接收器組件結(jié)構(gòu)圖

         （表三）濾液接收器組件結(jié)構(gòu)明細表

序號	圖   號	名稱及規(guī)格	數(shù)量
1	GGS42·01-03-01	放氣閥體	1
2	GB3452.1-82	“O”型圈Φ8×1.9	1
3	GGS42·01-03-03	密封墊	1
4	GGS42·01-03-04	壓帽	1
5	GGS42·01-03-02	放氣閥桿	1
6	GGS71-03-01	接收器端蓋	1
7	GB3452.1-82	“O”型圈Φ36.8×2.4	1
8	GGS71-03-02	回壓失水接收器	1
9	GGS71-04-03	輸出接頭	1
10		墊圈	1
11	GGS42·01-13-01	固定銷	1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

（五）三通組件：由三通、放氣閥、氣源接頭、固定銷組成。是用來連接輸氣管和連通閥桿，實驗完后放掉管匯系統(tǒng)內(nèi)余氣。見（圖四）

（表四）三通組件結(jié)構(gòu)明細表

序號	圖號及型號	名稱及規(guī)格	數(shù)量
1	GGS42·01-14-1	固定銷	1
2	GGS42·01-14-2	三通	1
3	QG80-23	輸出接頭	1
4	GGS42·01-14-3	放氣閥桿	1

 

 

   （六）電器控制箱組件：由轉(zhuǎn)速表、電子溫控儀、電源開關(guān)、電源、接觸器等組成。用來控制動力部分的轉(zhuǎn)動和加熱保溫箱的加溫和恒溫。見（圖五）

（圖五）電器控制箱操作圖      

說明：

1電源指示燈：接通電源指示燈亮。

2轉(zhuǎn)速表：顯示電機轉(zhuǎn)速。

3轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)鈕：調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速。

4電機開關(guān)：控制電機的開和關(guān)。

5溫控表：控制加熱保溫箱的加熱，顯示保溫箱和鉆井液杯的溫度。

6泥漿杯溫度顯示。

7總電源開關(guān)。

8電源線

（七）加熱保溫箱：由加熱套、加熱棒、保溫層、罩盒等組成。是實驗時用來對鉆井液杯組件進行加溫和恒溫。

（八）儀器使用結(jié)構(gòu)圖：

                 （圖六）儀器使用結(jié)構(gòu)圖

（表五）儀器使用結(jié)構(gòu)明細表

序號	圖號及型號	名稱及規(guī)格	序號	圖號及型號	名稱及規(guī)格
1	HDF-1-01-00	底座	28		皮帶罩
2	QG80	管匯	29		傳動組件
3	GGS71-03-00	濾液接收器組件件	30		移動手柄
4	GGS42·01-05	連通閥桿	31		鎖緊手柄
5	HDF-1-02-00	加熱保溫箱	32		皮帶漲緊輪
6	HDF-03-00	鉆井液杯組件	33		固定盤
7	GGS42·01-14	三通組件	34		電器控制箱組件
8	HDF-06-08	定位塊	35		調(diào)壓手柄1
9	HDF-06-13	定位軸	36		調(diào)壓手柄2

（九）轉(zhuǎn)軸主體組件結(jié)構(gòu)圖：

                  （圖七）轉(zhuǎn)軸主體組件結(jié)構(gòu)圖

（表六）轉(zhuǎn)軸主體組件結(jié)構(gòu)明細表

序號	圖   號	名稱及規(guī)格	數(shù)量
1	HDF-03-02-01	葉片	1
2	HDF-03-02-02	葉片軸	1
3	HDF-03-02-03	攪拌軸	1
4	GB3452.1-82	“O”型圈Φ16×2.4	1
5	HDF-03-02-04	油杯	1
6	GB3452.1-82	“O”型圈Φ37×3.5	1
7	HDF-03-02-05	密封座	1
8	GB9877.1-88	油封B25×12×10	1
9	HDF-03-02-06	油封頭	1
10	HDF-03-02-07	密封擋圈	1
11	GB276-82	軸承101	1
12	HDF-03-02-08	鉆井液杯上蓋
13	GB119-86	緊定螺釘
14	HDF-03-02-09	撥柱
15	GB3452.1-82	“O”型圈Φ16×2.4
16	GB3452.1-82	“O”型圈Φ65×3.1

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

（十）轉(zhuǎn)軸主體組件拆分示意圖：

1、拆卸順序圖

（圖八）轉(zhuǎn)軸主體拆卸順序圖

               

2、圓柱銷拆卸圖

                 （圖八）轉(zhuǎn)軸主體拆卸順序圖

（十一）附表一

對不同實驗溫度推薦的濾筒始壓和回壓

（十二）工作原理

該儀器是在模擬井下作業(yè)的實際狀況而確定的參數(shù)進行工作的，它是將鉆井液通過加熱套部件加溫并恒定于某一溫度，其間由變速電機按規(guī)定的轉(zhuǎn)速帶動傳動軸不停的攪拌，并由減壓穩(wěn)壓裝置提供壓力作用于鉆井液上，模擬現(xiàn)場工作狀態(tài)，獲其濾失量，如被測溫度大于90℃時為防止液體蒸發(fā)，應(yīng)采用回壓裝置，壓力見“附表一”。

五、儀器的操作：

1、實驗前的準(zhǔn)備：按圖所示將管匯組件安裝于氣瓶上由G5/8螺帽緊固。在確定調(diào)壓手柄處于自由狀態(tài)未加壓時，打開氣源，此時管匯中間25MPa壓力表應(yīng)顯示壓力為≥8MPa。將兩高壓膠管分別于管匯和氣源接頭對應(yīng)部位連接牢固。見（圖六）

                   （圖六）操作示意圖

2、取出主機，檢查各部件、及電源部件是否可靠。

3、取出兩只熱電偶，將插頭一端插于與之對應(yīng)（圖五）（主機側(cè)面）的插座（11）內(nèi)。將其中一直狀熱電偶裝入加熱保溫箱底部插孔內(nèi)，并將螺帽擰緊。

4、接通220V電源，此時指燈亮，按下電源按鈕（ON），此時溫控器開始工作，將“測量/設(shè)定”轉(zhuǎn)換至設(shè)定，調(diào)節(jié)“設(shè)定溫度”，設(shè)定溫度至試驗溫度（一般要高于試驗溫度6~8℃）。使加熱保溫箱處于加熱狀態(tài)，將加熱保溫箱預(yù)熱。次時“正在加溫”指示燈亮。見{圖七}

                     （圖七）溫控器面板簡圖

5、將提手旋于轉(zhuǎn)軸主體組件上端，松開緊定螺釘，將轉(zhuǎn)體取出。見（圖八）

                       （圖八） 操作示意圖

6、松開鉆井液杯蓋上緊定螺釘，將帶有密封圈（完好的）連通閥桿旋在杯蓋上，取下杯蓋。見（圖九）

                  （圖九）杯蓋結(jié)構(gòu)圖

7、若做水鉆井液實驗應(yīng)采用雙層網(wǎng)和雙層濾網(wǎng)座杯蓋。見（圖十）

                （圖十）雙層網(wǎng)杯蓋結(jié)構(gòu)圖

8、將“O”型密封圈放入鉆井液杯槽內(nèi)，放上濾紙。杯蓋上的定位孔與杯上的螺孔對正，對稱均勻的擰緊固定螺釘。關(guān)閉連通閥桿，將配制好的鉆井液攪拌10分鐘，注入鉆井液杯，為防止鉆井液高溫體積膨脹發(fā)生意外，其注入量不得多于350ml（試驗溫度在236以下時或根據(jù)附表1計算確定其注入量）。見（圖十一）

                           （圖十一）操作示意圖

9、將“O”型圈放入鉆井液杯槽內(nèi)，手握提放工具上端連同旋軸組件一起裝入杯中（注意對正固定螺孔），對稱均勻的擰緊固定螺釘。手握提柄將鉆井液杯裝入加熱套內(nèi)，取下提放工具。見（圖十二）

（圖十二）操作示意圖

10、將氣源輸出的其中一條輸氣管利用三通組件與上連通閥桿連接并以固定銷固定。（三通閥的放氣閥應(yīng)關(guān)閉）。

11、然后將接收器裝入下部連通閥桿固定銷固定，并連接另一輸氣管。（接收器閥門應(yīng)關(guān)閉）。

12、將另一只直角狀熱電偶裝入鉆井液杯上部小孔內(nèi)。

13、將上端傳動部件按順時針方向推入定位塊（8）內(nèi)，依次順時針方向旋轉(zhuǎn)手柄（13）（12），使其鎖緊。見（圖十五）

14、打開氣源總閥，旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手柄（17）（18）將壓力調(diào)至0.7MPa,打開上連通閥桿(逆時針方向1/4轉(zhuǎn))，此時鉆井液杯內(nèi)壓力0.7MPa。（預(yù)防鉆井液加熱沸騰）見（圖十五）

15、見（圖五）打開電機開關(guān)（4）（順時針方向），旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)鈕（3）根據(jù)需要設(shè)定轉(zhuǎn)速。電機開始啟動，帶動攪拌軸攪拌鉆井液。數(shù)字轉(zhuǎn)速顯示表將顯示攪拌轉(zhuǎn)速。（其轉(zhuǎn)速為無級調(diào)速）。

16、此階段為升溫階段通過對電子調(diào)節(jié)器的觀察可直接知道加熱套的實際溫度值，見（圖五）按下鉆井液杯溫度指示按鈕（8），可測得鉆井液杯內(nèi)實際溫度。

17、當(dāng)試樣達到并恒定于試驗溫度時，調(diào)整鉆井液杯至試驗壓力(按API標(biāo)準(zhǔn)壓差3.5MPa)，參照附表2選其回壓壓力。

18、打開下連通閥桿（逆時針方向1/4轉(zhuǎn)），開始計時。

19、在保持所選定溫度，范圍情況下收集濾液。

20、如果在測定過程中回壓壓力表高于3.5MPa時，應(yīng)小心地從濾液接收器三通閥中放出部分濾液以便降低壓力。記錄濾液總體積、溫度、壓力和時間。

                       

（圖十三）操作示意圖

21、實驗結(jié)束后，旋緊上下連通閥桿，收集余下濾液，記錄濾液量。關(guān)閉電機，切斷電源，關(guān)閉氣源總閥。

22、打開放氣閥桿和三通閥桿，放出管匯和膠管內(nèi)余氣。松開管匯調(diào)壓手柄呈自由狀態(tài)，取下固定銷，卸下管匯和回壓接收器。見（圖十四）

                    （圖十四）操作示意圖

23、先旋轉(zhuǎn)手柄（13）使傳動組件彈起，再旋轉(zhuǎn)手柄（12）使大皮帶輪與轉(zhuǎn)軸主體組件脫離。見（圖十五）

24、逆時針方向推動傳動部件使其位移，轉(zhuǎn)向后方。露出液體杯組件。

25、把提放工具旋入轉(zhuǎn)軸主體組件上部的螺紋，手握提放工具上端將鉆井液杯組件全部提出。冷卻至室溫。

26、將鉆井液杯直立于杯座上，逆時針旋松上連通閥桿90℃左右，放掉杯內(nèi)氣體，松開緊定螺釘，取下旋軸組件，倒掉鉆井液。

27松開緊定螺釘，取下杯蓋，用清水慢慢清洗，輕輕取下濾餅留作測量。洗凈擦干所有部件。

：嚴(yán)禁使用氧氣。

打開鉆井液杯蓋之前必須放掉杯內(nèi)余氣。

儀器維修和移動時一定要關(guān)閉氣源將管內(nèi)余氣放掉。

六、儀器的維護與保養(yǎng)

1、當(dāng)移動、維修或清潔儀器時。要輕拿、輕放，以免造成部件變形影響精度和使用。

2、要按時檢查“O”形密封圈，經(jīng)常更換。當(dāng)實驗溫度>150℃時，每次實驗后都要更換密封圈。

3、調(diào)壓時，一定要逐漸加壓，以防止損壞壓力表，不得敲擊壓力表。

4、儀器使用完畢一定要將鉆井液杯、鉆井液杯蓋、緊固螺釘、連通閥桿等另部件烘干并涂上潤滑油或潤滑脂，以備下次再用。

5、實驗結(jié)束后應(yīng)將溫控器調(diào)至零位，電機開關(guān)在停止位置。

6、氣源管匯手柄，不用時，應(yīng)保持在放松位置。

7、螺紋及轉(zhuǎn)軸部分應(yīng)經(jīng)常涂少量潤滑脂，以保持良好潤滑。

8、轉(zhuǎn)軸主體組件若出現(xiàn)漏氣或手感不靈活，應(yīng)拆開更換密封件和潤滑油。拆卸時可參照《十四、轉(zhuǎn)軸主體組件拆分示意圖》

七、儀器的運輸與儲存

儀器的運輸與儲存應(yīng)符合于JB/T9329-1999標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品應(yīng)儲存在通風(fēng)的室內(nèi)，室內(nèi)空氣中不含有能引起器件腐蝕的雜質(zhì)。

八、故障的判定與排除

序號	故障	原     因	維修方法
1	做濾失實驗時，有鉆井液從新下連通閥桿滴口處溢出。	①濾紙選用不當(dāng)。 ②濾紙破碎，濾紙質(zhì)量差。 ③清洗不凈，濾網(wǎng)面上附有塊狀碎粒壓破濾紙。 ④濾網(wǎng)面有毛刺。 ⑤加7.1MPa壓力時，升壓過快，擊穿濾紙。	①選用合適濾紙（988濾紙）更換。 ②更換濾紙。 ③重新清洗杯蓋濾網(wǎng)，更換濾紙。 ④修復(fù)網(wǎng)面手感無毛刺。 ⑤應(yīng)慢慢加壓至7.1MPa壓力。
2	加熱套達到實驗溫度，放入鉆井液杯后套內(nèi)發(fā)出絲絲蒸發(fā)聲，并相間伴有金屬撞擊聲是因液體從蓋端滲漏造成。	①杯蓋安裝不妥。使杯蓋沒達到完全密封。 ②連通閥桿“O”型圈（φ8×1.9）老化或破損。 ③杯內(nèi)“O“型密封圈（φ65×3.1）老化或破損。	①重新安裝杯蓋調(diào)整緊定螺釘。達到端面密封效果。 ②更換“O”型圈（φ8×1.9）。 ③需要更換密封圈“O“型密封圈（φ65×3.1）。
3	接通電源，將調(diào)溫旋鈕退回零位。加熱指示燈不亮。	①電源插座未插好。 ②氖燈壞。	①重新按裝電源插座使其接觸良好。 ②打開前罩盒，更換氖燈。
4	如何鑒別連通閥桿的好壞

 

九、隨機配件、工具、主要零部件及技術(shù)文件一覽表

（一）隨機配件、工具：

序號	名稱及規(guī)格	單位	數(shù)量	備    注
1	量筒（20ml）	支	2
2	988高溫高壓濾紙	盒	1
3	80管匯	套	1
4	內(nèi)六角扳手（4mm）	只	1
5	呆扳手（8～10mm）	只	1
6	活扳手（150mm）	只	1
7	溫度表（0～200）	只
8	通用杯座	件	1
9	輸氣膠管≥15MPa	根	2
10	電  源  線	套	1
11	熔  斷  絲  8A	只	2
12	杯  提  手	只	1
13	三通組件	套	1
14	油封12×25×10	只	20
15	“O”型密封圈Φ8×1.9	只	40
16	“O”型密封圈Φ16×2.4	只	50
17	“O”型密封圈Φ37×3.5	只	10
18	“O”型密封圈63*3.1	只	20
19	“O”型密封圈Φ36.8×12.65	只	20
20	套筒（裝轉(zhuǎn)軸主體軸承用）	只	1
21	木錘（拆轉(zhuǎn)軸主體用）“	只	1

 

 

 

 

 

 

（二）主要零部件：

序號	型   號	名稱及規(guī)格	使用部位
1	GB3452.1-82	“O”型圈（φ8×1.9）	連通閥桿
2	GB3452.1-82	“O”型圈（φ37×1.9）	回壓接收器端蓋
3	GB3452.1-82	“O”型圈（φ65×3.1）	鉆井液杯和杯蓋
4	GB3452.1-82	“O”型圈（φ8×1.9）	三通閥
5	GB3452.1-82	“O”型圈（φ16×2.4）	轉(zhuǎn)軸主體組件
6	GB3452.1-82	軸承101   2件	轉(zhuǎn)軸主體組件
7	GB3452.1-82	“O”型圈（φ37×3.5）	轉(zhuǎn)軸主體組件
8	GB9877.1-88	油封B25×12×10
8	GB78-85	內(nèi)六角錐端緊定螺釘M8×10	鉆井液杯和杯蓋
9	GGS42·01-05	連通閥桿	鉆井液杯蓋、杯底

（三）技術(shù)文件：

序號	名稱及規(guī)格	單位	數(shù)量	備    注
1	使用說明書	份	1
2	合格證	份	1
3	裝箱單	份	1