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GNF 高溫高壓粘附儀使用說明書

一、  概述

GNF型高溫高壓粘附儀是一種模擬性的，具有多功能的試驗(yàn)、測試儀器。該儀器可測鉆井液在常溫中壓（0.7MPa）及在常溫高壓（3.5MPa）下的濾失量，濾餅的粘附性能，同時還可測試鉆井液樣品在高溫（～170℃）高壓（3.5MPa）下的濾失量以及濾餅的粘附性能，因此，該儀器實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，經(jīng)過一次測試即可取得多種數(shù)據(jù)，勿需重復(fù)操作。該儀器結(jié)構(gòu)合理，操作方便，靈活性高。具有精度高，重復(fù)誤差小，測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等特點(diǎn)。廣泛使用于各油田、科研院所、實(shí)驗(yàn)室等部門。

二、型號及規(guī)格

GNF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)及工作原理  

（一）QG80A管匯：總氣源經(jīng)管匯裝置減壓穩(wěn)壓輸出儀器所需氣源。（圖一）

（圖一）管匯結(jié)構(gòu)圖

（表一 ）管匯組件結(jié)構(gòu)明細(xì)表

序號	編     號	名稱及規(guī)格	數(shù)量
1	QG80	高壓膠管	2
2	QG80-3-1	放氣閥	1
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	保險閥	2
11	QG80-20	氣瓶接帽	1
12	QG80-21	氣瓶接管	1
13	QG80-3-3	三通管接

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

（二）加熱杯部件：它是與底座構(gòu)成一體，是該儀器的基礎(chǔ)部件調(diào)溫器固定于加熱器上，通過手柄控制所需溫度。（圖二）

                        （圖二）加熱杯結(jié)構(gòu)圖

（三）氣壓筒組件：它是由氣塞、彈簧等組成，它的作用是給粘附盤施加一定的壓力，以便使粘附盤與濾餅相粘合，測其摩擦系數(shù)。（圖三）

(圖三)氣壓筒組件結(jié)構(gòu)圖

      （表二 ）氣壓筒組件結(jié)構(gòu)明細(xì)表

序號	編       號	名稱及規(guī)格	數(shù)量
1	GNF·02-01	壓筒	1
2	GB3452.1-82	壓簧	1
3	GB3452.1-82	“O”型圈（φ18×2.4）	1
4	GNF·02-01	氣塞	1
5	GB3452.1-82	“O”型圈（φ25×2.4）	1
6	GNF·02-03	氣壓筒帽	1
7	GB3452.1-82	“O”型圈（φ8×1.9）	1

 

 

 

 

 

 

（四）鉆井液杯部件：是由鉆井液杯與杯蓋兩大件組成，濾網(wǎng)在鉆井液杯底部的濾網(wǎng)座上，鉆井液裝入杯內(nèi)，通過O型圈與六個螺釘將兩件密封成一體。（圖四）

                     （圖四）鉆井液杯部件

（表三 ）鉆井液杯部件結(jié)構(gòu)明細(xì)表

序號	編   號	名稱及規(guī)格	數(shù)量
1	GB71-85	錐端緊定螺釘M8×20	6
2	GGS42.01-07	濾網(wǎng)座	1
3	GNF.01-03	鉆井液杯	1
4	GB3452.1-82	“O”型圈Ф95×3.1	2
5	GB3452.1-82	“O”型圈Ф95×3.1	1
6	GB71-85	錐端緊定螺釘M8×10	6
7	GNF.01-04	杯蓋	1
8	GB3452.1-82	“O”型圈Ф25×2.4	1
9	GB3452.1-82	“O”型圈Ф13×1.9	1
10	NF.02-09	粘附盤	1
11	GB3452.1-82	“O”型圈Ф65×3.1	1
12	GB3452.1-82	“O”型圈Ф65×3.1	1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

（五）接收器部件：它是由接收器與接收閥組成，負(fù)責(zé)收集濾液，濾液由放水閥控制收集。見（圖五）

        （圖五）接收杯部件結(jié)構(gòu)圖

（表四 ）接收杯部件結(jié)構(gòu)明細(xì)表

序號	編       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（φ6×1.9）	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	1
6	GGS42·01-04-01	接收器端蓋	1
7	GB3452.1-82	“O”型圈（φ37×1.9）	1
8	GGS42·01-04-02	接收器	1
9	GGS42·01-04-03	輸出接頭	1
10	GGS42·01	墊圈	1
11	GGS42·01-13-01	固定銷	1

 

 

 

 

 

 

 

 

（六）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(shí)驗(yàn)完后放掉管匯系統(tǒng)內(nèi)余氣。見（圖六）

（圖六）三通組件結(jié)構(gòu)圖

（表五）三通組件零件明細(xì)表

序號	編       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	氣源接頭	1
4	GGS42·01-14-3	放氣閥桿	1

 

 

（七）使用結(jié)構(gòu)圖及明細(xì)

（圖七）使用結(jié)構(gòu)圖

1底座  2放水閥桿  3接收器  4氣源接頭  5連通閥桿  6鉆井液杯  7加熱套   8粘附盤  9連通閥桿  10氣源接頭  11三通閥  12放氣閥桿  13三通閥  14放氣閥桿  15氣源接頭  16壓筒  17溫度表  18溫控旋鈕   19放氣手柄  20調(diào)壓手柄  21調(diào)壓手柄  22加壓桿  23扭距儀

（八）電器原理圖

（圖八）電器原理圖

（九）電器接線圖

（圖九）電器接線圖

（十）工作原理：

該儀器是模擬井下作業(yè)的實(shí)際情況而確定的參數(shù)進(jìn)行工作的，它是將鉆井液通過加熱套部件加溫，并恒定于某一所需溫度，由QG80A管匯提供穩(wěn)定的壓力作用于鉆井液之上獲其濾失量的多少。如果被測溫度大于90℃時為防止液體蒸發(fā)，而采用回壓裝置，按（API）標(biāo)準(zhǔn)測試程序，使壓力恒定在0.7MPa以回收濾液。然后自動下壓粘附盤讓其與濾餅粘實(shí)，以扭矩儀測其（常溫或高溫狀態(tài)下的）粘附系數(shù)

五、儀器的操作：

（一）儀器的使用

1、實(shí)驗(yàn)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)，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三通組件對應(yīng)部位連接牢固。見（圖十）

                    （圖十）操作示意圖

2、取出主機(jī)，檢查各部件、密封件、管件及電源部件是否可靠。

3、接通電源（220V交流）此時加熱指示燈亮，表示加熱套未工作。順時針轉(zhuǎn)動溫控旋鈕，加熱指示燈滅，使加熱套加熱。將溫度表放入恒溫杯一側(cè)孔內(nèi)，約半小時左右，預(yù)熱加溫套至156℃，調(diào)整溫控器，加熱套溫度保持在所需溫度。見（圖十一）。

      （圖十一）操作示意圖

4、取出鉆井液杯，松開杯上緊定螺釘，取下杯蓋及濾網(wǎng)座，檢查濾網(wǎng)有無異物及不平整地方等傷痕，將連通閥桿裝于濾網(wǎng)座上擰緊。見（圖十一）

5、將濾紙仔細(xì)地平放在杯底部“O”型圈上依次把濾網(wǎng)座裝入，使濾網(wǎng)座與杯體的固定螺孔對正并用緊定螺釘緊固。見（圖十二）

                      （圖十二）操作示意圖

6、將攪拌好的鉆井液樣品倒入杯內(nèi)至刻線處，將杯蓋連同粘附盤一同裝入, 使杯蓋與杯體的固定螺孔對正并以緊定螺釘壓緊（注：粘附盤應(yīng)是清潔無暇地）。見（圖十三）

7、以氣壓筒組件為提放工具將其旋入鉆井液杯上端槽內(nèi)，提起一同輕輕放入加熱套內(nèi)，慢慢旋轉(zhuǎn)鉆井液杯，使其置于固定銷上，此時鉆井液在逐漸加熱，取下氣壓筒組件。見（圖十三）

（圖十三）操作示意圖

8、為了防止鉆井液沸騰，故應(yīng)加0.7MPa壓力作用于鉆井液之上，此時只需，將連通閥桿旋入杯蓋上，依次將氣源膠管與三通閥連接，三通閥與連通閥桿插入固定銷連接，關(guān)閉三通閥的放氣手柄。

9、旋轉(zhuǎn)（圖七）所示調(diào)壓手柄（20），保持壓力在0.7MPa ，注意手柄（19）應(yīng)關(guān)閉，逆時針旋松上連通閥桿90℃左右，至此減壓后的壓力進(jìn)入鉆井液杯作用于鉆井液上。

10、將另一溫度表插入鉆井液杯小孔內(nèi)，觀察溫度，待溫度恒定于150℃。

11、將接受器取出，關(guān)閉放氣閥，按（圖七）所示位置要求以固定銷同下連通閥桿聯(lián)接。

12、調(diào)整（圖七）所示調(diào)壓手柄（21）保持壓力0.7MPa準(zhǔn)備工作結(jié)束。

13、當(dāng)溫度恒定在所需溫度時，迅速調(diào)整（圖七）所示調(diào)壓手柄（20）使壓力增至4.2MPa，并迅速打開下連通閥桿，記錄時間。

14、觀察接收器壓力情況，如果大于0.7MPa可打開手柄回收一部分濾液的辦法，釋放壓力，恒定于0.7MPa。見（圖十四）

15、濾失時間一到，迅速打開放水手柄，將接收器內(nèi)濾液全部排出，此時所收集的濾液即為失水量。記錄濾液體積。見（圖十四）

（圖十四）操作示意圖

16、將壓筒組件放入鉆井液杯凹槽內(nèi)并轉(zhuǎn)60°左右，再把氣源三通閥按圖所（圖十四）操作示意圖示插入氣筒帽以固定銷關(guān)之，關(guān)閉放氣手柄。見（圖十五）

                     （圖十五）操作示意圖

17、打開（圖七）所示手柄（19）保持壓力1至3分鐘（根據(jù)測試需要自定）此時粘附盤已壓下并與濾餅粘實(shí)。

18、關(guān)閉總氣源和上下連通閥桿。打開（圖十六）所示放氣閥桿和三通閥桿，放出管匯和膠管內(nèi)余氣。松開（圖七）所示管匯調(diào)壓手柄（20）和回壓手柄（21），呈自由狀態(tài)，取下固定銷，卸下壓筒、三通和回壓接收器，將組件連同管線一同取下。

                   （圖十六）操作示意圖

19、將加壓桿（22）卡于兩支柱之間，以施反扭矩，用扭矩儀測其某一時間粘附值，可根據(jù)需要繼續(xù)該步驟，每5分鐘測一點(diǎn)，測其最大粘附值（即粘附值不再增加為止）并記錄，測試完畢。見（圖十七）

                     （圖十七）操作示意圖

20、切斷電源，取下溫度表，將調(diào)溫鈕回復(fù)零位。

21、以壓筒組件為提放工具將鉆井液杯從加熱杯中提出冷卻。打開上連通閥桿放掉杯內(nèi)余氣，按次序分別松開12個緊定螺釘，取下濾網(wǎng)座和杯蓋并洗凈烘干。

22、將全部件合理存放，備下次使用。

：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。

：儀器使用完畢一定要將調(diào)壓手炳松開。

鉆井液杯放入加熱套時需輕拿輕放，慢慢旋轉(zhuǎn)使其至于定位銷上。

（二）粘附系數(shù)的計算：

根據(jù)牛頓摩擦定律，當(dāng)粘附盤直徑2吋，差動壓力3.5MPa時；與濾餅之間產(chǎn)生最微小的滑動，由扭矩儀測出的值確定其系數(shù)f。以下分別是以N·m和Ibf·in讀值時，粘附系數(shù)的計算公式：

f=M×0.845×10^-2       式中:   f: 粘附系數(shù)   M:扭矩（N·m）

f=M×0.955×10^-3        式中:   f: 粘附系數(shù)   M:扭矩（Ibf·in）

 六、儀器的維護(hù)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。

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、氣源管匯調(diào)壓手柄，實(shí)驗(yàn)前均應(yīng)保持自由壯態(tài)。

5、輸氣膠管嚴(yán)禁與腐蝕介質(zhì)接觸。不得劃傷。

6、儀器所用粘附盤為主要測量部件，使用時一定要注意不要能傷表面。

7、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、粘附盤等另部件烘干并涂上潤滑油或潤滑脂，妥善保管。以備下次再用。

七、儀器的運(yùn)輸與儲存

儀器的運(yùn)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	排除方法
1	做濾失實(shí)驗(yàn)時，有鉆井液從下連通閥桿口處溢出。	①濾紙質(zhì)量差選用不當(dāng)。 ②濾紙破碎，濾紙質(zhì)量差。 ③濾網(wǎng)面未清洗干凈。 ④濾網(wǎng)面有毛刺。 ⑤加4.2MPa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4.2MPa壓力。
2	實(shí)驗(yàn)時，杯體與加熱杯之間有氣體冒出。	①杯蓋安裝不妥。 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。 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	氣壓筒壓力小。	“O”型圈（φ18×2.4）老化、破損漏氣。	更換“O”型圈（φ18×2.4）。
4	實(shí)驗(yàn)時，粘附盤與杯蓋之間有氣體冒出。	“O”型圈（φ13×1.9）老化、破損。	更換“O”型圈（φ13×1.9）。
5	測量粘附值時無粘附值。	粘附盤與濾餅之間假粘附。	重新放置濾紙，仔細(xì)清洗粘附盤。
6	如何鑒別連通閥桿的好壞。

九、隨機(jī)配件、工具、主要零部件及技術(shù)文件一覽表

（一）隨機(jī)配件、工具：

序號	名稱及規(guī)格	單位	數(shù)量	備    注
1	溫度計(0～200 ）	只	2
2	QG80A管匯	套	1
3	扭矩儀(0~30N·M)	只	1
4	高溫高壓濾紙(988)	盒	1
5	內(nèi)六角扳手(4mm)	只	1
6	量筒(25ml)	支	1
7	活絡(luò)扳手(150mm)	只	1
8	加壓桿	只	1
9	輸氣膠管≥15MPa	根	2
10	“O”型圈（φ8×1.9)	只	8
11	“O”型圈（φ11×1.9)	只	5
12	“O”型圈（φ13×1.9)	只	5
13	“O”型圈（φ18×2.4)	只	3
14	“O”型圈（φ25×2.4)	只	3
15	“O”型圈（φ37×1.9)	只	2
16	“O”型圈（φ65×3.1)	只	6
17	三通組件	套	2
18	連通閥桿	只	2

 

 

 

 

 

 

（二）主要零部件：

序號	編   號	名稱及規(guī)格	使用部位
1	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ8×1.9）	連通閥桿
2	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ37×1.9）	回壓接收器端蓋
3	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ65×3.1）	鉆井液杯和杯蓋
4	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ6×1.9）	三通閥
5	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ95×3.1）	鉆井液杯
6	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ25×2.4）	杯蓋壓筒槽
7	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ13×1.9）	鉆井液杯與粘附盤
8	GB3452.1-82	“O”型密封圈（φ18×2.4）	壓筒與氣塞
9	GB78-85	內(nèi)六角錐端緊定螺釘M8×10	鉆井液杯底蓋
10	GB78-85	內(nèi)六角錐端緊定螺釘M8×20	鉆井液杯蓋
11	GGS42·01-05	連通閥桿	杯蓋、杯底
12		988濾紙	鉆井液杯、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