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1、1 油井水泥及其外加剂 性 能 测 试 仪 器 介 绍 2 目 录 性能测试仪器的种类 各种仪器的基本知识 3 一、仪 器种类 测试设备 s六速旋转粘度计、增压稠化仪、增压养护釜 、常压稠化仪、高温高压失水仪、常压强度养护 箱、强度测试压力机等. 混合装置 s恒速搅拌器 4 二、仪 器 基 本 知 识 （一）、六速旋转粘度计 s仪器实物图： 5 二、仪 器 基 本 知 识 （一）、六速旋转粘度计 s两类：外筒旋转式与内筒旋转式， s 现场常用为外筒旋转式。 s原理见图： 6 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 （实物见图） 7 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 s 该
2、仪器是按API 规范的要求制造的，主要用于测定 在模拟井下条件下油井水泥降体系的稠化时间。 s1、仪器的主要指标： s加热器参数：AC220V or AC380V 、4KW，要求至 少能以3/min的速率升高油浴的 温度； s浆杯转速：150RPM15RPM s环境温度：1040 、压缩空气源：0.8MPa s冷却水：0.20.6MPa 8 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 s 2、基本结构： s 增压稠化仪可分为三大部分，即：电气控制部分、 信号采集记录部分、机械动力部分。 s1）、电气控制部分： s该部分分为电机（开关控制）、加热器（温控器控制） 见图。 9 二、仪 器 基
3、本 知 识 （二）、增压稠化仪 s1）、电气控制系统示意图： 10 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 s2）、信号采集记录部分： s该部分主要由信号采集部分（含各探头、浆杯转动传输 等）、信号记录部分（记录仪或计算机等）； 11 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 s2）、信号采集记录部分：浆杯、浆叶与水泥浆间作用（见图） s 浆杯 浆叶 12 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 s2）、信号采集记录部分： s电位计图： 13 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 增压稠化仪总成图： 14 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 3）、液
4、压气动系统组成（见图）： 该系统及作用是： （1）、空气系统：包括给油箱加压、驱动高压泵、从釜体 内压回油、从油箱和泵的气路中排走空气； （2）、低压油系统：包括在油箱里储油、油压到高压釜、 工作时泵打油至高压釜； （3）、高压油系统：包括釜体压力维持。 15 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 3）、液压气动系统组成图： 16 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 3、工作系统的校准： 工作系统包括：稠度测量、 温度测量、温度控制器、电机转速、 计时器与压力表。 1）、稠度的校准 校准装置见图： 17 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 3、工作系统的校准：
5、 1）、稠度的校准: 水泥浆稠度与当量扭拒的关系见表： 18 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 3、工作系统的校准： 1）、稠度的校准: 砝码质量与电位计电压的校准曲线： 19 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 3、工作系统的校准： 2）、温度的校准: 温度的校准一般用比较法（详细可见API规 范相关章节），要求2、每月至少一次。 3)、电机转速的校准：要求15015RPM ，每六个月校一次； 4）、计时器的校准：要求30s/h , 每六个月校一次； 5)、压力测试系统的校准：一般采用静重测试仪 or 标准压力 表校准，要求精度至满量程的0.25% 。 20 二、仪
6、 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 4、该仪器使用中常见的问题及处理： 1）、通电后，指示灯不亮，温控仪不显示？ 供电系统故障，检查电源，保险丝及接触器等。 2）、温控仪温度值混乱跳变式显示，而记录仪温度笔偏极限位置？ 热电偶有关电路故障，若是电偶本身开路，应换之；若是内外偶转换 开关接触不良，则应换开关。 3）、不加热？ a、检查加热电路，保证电路通畅； b、检查加热器是否断路； c、按手动按钮给一定的OP值；若温控仪无相应的输出控制电压， 则故障在温控仪；若有控制电压，而可控硅无输出，则故障在可控硅。 21 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 4、该仪器使用中常见的问题及
7、处理： 4）、温度失控，不断上升？ 若温控仪的输出电压很高（超出仪器生产厂家给出的值） ，且在手动时不受OP值控制，则故障在温控仪；若温控仪输 出正常，且在控制电压为零时，可控硅仍输出很高电压，则 可控硅已击穿。 5）、开始升温，一段时间内温度偏差太大，以后逐渐 正常？ 初始温度设置不当、或操作不当使开始运行时，功率不 合适；比较理想的情况是开始运行时，釜内温度正以接近升 温的速度上升。 22 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 4、该仪器使用中常见的问题及处理： 6）、升温过程或恒温过程中，温度波动太大？ 可在不装水泥浆的情况下，做控温试验；若正常，则仪器无问题，若 波动仍大，说
8、明控制不好，主要是温控仪参数变动，可参照厂家参数调整 或自整定。方法一般仪器说明书均有。 7）、打开直流电源开关后，无初始稠度，或时有时无、时大时小？ a、直流电源板或线路故障，无15V输出； b、电位计触点与釜体电极接触不良； c、电极绝缘损坏，与釜体短路； d、电位计活动触点与阻丝接触不良； e、稠度表故障，有电压，无指示。 23 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 4、该仪器使用中常见的问题及处理： 8）、稠度曲线经常出现明显阶梯？ 电位计活动触点压得太紧，摩擦力太大。 9）、不能从釜中排出油或排油速度太慢？ a、阀位置不对，应调整； b、气路不通畅，应排除； c、空气源压力
9、太低，应开空压机； d、高压过滤器堵塞，应清洗或更换。 10）、釜体进油时间太长？ a、 b、 c、同上； d、低压过滤器、管路堵塞或油箱储油太少，应清洗、 更换或加油。 24 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 4、该仪器使用中常见的问题及处理： 11）、不能用泵增压或维持压力？ a、检查高压泵工作是否正常，必要时进行机械排障； b、检查压力阀、空气至釜阀位置，应处于关闭状态； c、进行内部泄漏检查，如爆破盘、压力阀、空气至釜阀 是否受损，必要时更换或紧接； d、进行外部泄漏检查，如金属“ O ”型圈、内偶密闭塞及 磁驱动、加热器安装处是否破损和紧接； e、检查油箱油量是否够用，
10、低压过滤器是否堵塞，必要 时应清洗或更换； f、检查管路、接头是否破损，应注意及时修理或更换。 25 二、仪 器 基 本 知 识 （二）、增压稠化仪 5、仪器的日常保养与维护： 1）、每次试验完毕后，都应检查金属“ O ”圈，擦净表面的杂物； 2）、如发现回油速度减慢，应卸下高压泵的滤芯，清除表面的脏物，可用火 焰烧滤芯，用汽油清除，再用压缩空气吹净； 3）、如发现进油速度减慢，应卸下低压的油滤芯，清除表面的脏物，用汽油 清除，再用压缩空气吹净； 4）、位于高压泵进行端的油雾器是为高压泵运行提供润滑的附件。一般泵每 往复二、三次，滴一滴油为好； 5）、釜盖的螺纹上应保持有润滑油（脂）； 6）、
11、经常检查油的情况，脏时更换； 7）、若釜体内进入水泥或其它细小物品，应用汽油清洗釜体和磁传系统； 8）、经常检查电位器，应保持其清洁、接触良好； 9）、每次试验结束，都应彻底清洗浆杯、浆叶等各零件，并涂凡士林油或黄 油。 26 二、仪 器 基 本 知 识 （三）、增压养护釜 s该仪器是按API 规范的要求制造的，主要用于养护 在模拟井下条件下油井水泥降体系的水泥成型仪器 。 s1、仪器的主要指标： s加热器参数：AC220V or AC380V 、9KW； s环境温度：1040 、压缩空气源：0.8MPa s冷却水：0.20.6MPa 27 二、仪 器 基 本 知 识 （三）、增压养护釜 s该
12、仪器常见单缸实物图： 28 二、仪 器 基 本 知 识 （三）、增压养护釜 s2、仪器的主要结构： 压力釜（不锈钢体）釜体、釜盖、密封环 养护釜 增压泵 气动液压管路系统 起吊装置 温度控制器 加热器 箱体 冷却系统 报警系统 29 二、仪 器 基 本 知 识 （三）、增压养护釜 s3、仪器的电器原理示意图： 30 二、仪 器 基 本 知 识 （三）、增压养护釜 s4、仪器的管路系统示意图： 31 二、仪 器 基 本 知 识 （三）、增压养护釜 s5、仪器的保养和维护； s1）、釜盖螺纹和密闭环要用 “ 液钼 ” 或类似的高温润滑剂进行润滑； 2）、密闭环底面和密闭面及釜盖顶面都应保持清洁，并
13、进行润滑，防止 擦伤金属面； 3）、泄压阀气门一般用塑料制成，若遇其它微粒而造成损坏，应更换； 4）、增压泵上的油雾器应保持有润滑油，且不定期的进行检查，以保证 泵的正常工作； 5）、若无发润滑或外来物质使釜盖“卡” 在釜内，在拆卸釜盖时，可将釜 盖冷却，打开加热器使釜螺纹加热，用橡皮锤击打釜盖，即可取出； 32 二、仪 器 基 本 知 识 （四）、常压稠化仪 s该仪器实物图： 33 二、仪 器 基 本 知 识 （四）、常压稠化仪 s该仪器是按API 规范的要求制造的，主要用于测定 油井水泥降体系的流变性、失水量等性能。 s1、仪器的主要指标： s加热器参数：AC220V 、2.5KW； s环
14、境温度：1040 s浆杯转速：150RPM15RPM 34 二、仪 器 基 本 知 识 （四）、常压稠化仪 s2、仪器的结构： s 该仪器由加热器、电机、电器控制板、温度控制器、记录仪（0r指 示盘）、箱体组成； s3、仪器的温度控制、维护保养等与增压稠化仪中类 同。 35 二、仪 器 基 本 知 识 （五）、恒速搅拌器 s该仪器是按API 规范的要求制造的，主要用于配置水泥浆。 s1、仪器的主要指标： s加热器参数：AC220V 、0.2KW； s环境温度：1040 s电机转速：低速4000RPM200RPM s 无级调速 s 高速12000RPM500RPM 36 二、仪 器 基 本 知 识 （五）、恒速搅拌器 s2、仪器的电路简图： 37 二、仪 器 基 本 知 识 （五）、恒速搅拌器 s3、仪器使用中注意事项： s 1）、电机的电源插头和传感器插头必须插好； s 2）、不得空载运行； s 3）、检查转速显示是否正常，可用自校功能。 38 谢谢各位！ 西南石油学院 四川光亚科技股份有限公司
