一、 概述
該儀器模擬井下作業情況,監測井眼中鉆具與井壁濾餅間的粘附系數,以便于及時處理鉆井液,改善其潤滑性,防止卡鉆事故的發生。同時又能有效的測其卡鉆力,配之適宜的鉆井液,控制降低其摩擦系數達到排除故障的目的。因而該儀器在測濾餅粘附系數的基礎上又能測解卡力與解卡時間,實現了一機多用。
具有結構緊湊,測試精度高,操作方便等特點。廣泛使用于各油田、科研院所、實驗室等部門。
二、 型號及規格
JK型
三、儀器的主要技術參數:
主要技術參數
序號 | 名稱 | 技術參數 |
1 | 粘附盤直徑 | φ50.7 mm |
2 | 工作壓力 | 3.5MPa |
3 | 過濾面積 | 22.6cm2 |
4 | 鉆井液杯容量 | 240ml |
5 | 氣源 | 氮氣、二氧化碳氣體(不含油、水等雜質)(嚴禁使用氧氣)≥5MPa |
2、取出主機,打開杯蓋及濾網座檢查濾網有無異物、傷痕及不平整地方等,鉆井液杯內必須清潔不能由剩余鉆井液及其他污物。
3、將支架置于工作臺上,松開手柄 將托盤轉到外側,放置25ml量筒于底座上,(上口對準連通閥桿出口處)。見(圖五)
4、取出鉆井液杯部件將底座取下把鉆井液杯體放入支架部件的杯座上,然后將杯底座裝入鉆井液杯,用加壓桿及勾頭扳手旋緊底部。見(圖八)
5、將下連通閥桿放入杯底部螺孔內旋緊(注:裝入前檢查“O”型圈并涂少量潤滑油。)。見(圖七)
6、取下杯蓋,清洗粘附盤。使用前必須用去污劑或清水沖洗干凈,小心擦干,切勿用粗糙的物品擦洗粘附盤面。見(圖七)
7、將粘附盤放入杯蓋孔中。(注意檢查“O”型圈并擦少量潤滑油)見(圖八)
8、在鉆井液杯濾網座上,依次放入濾紙、密封圈(63*3.1)。見(圖七)
9、用U型扳手將濾網壓圈旋緊壓在尼龍墊圈上面。見(圖七)
10、把鉆井液注入杯中至刻度線處。見(圖八)
11、用加壓桿與勾頭扳手將杯蓋旋入鉆井液杯上端,旋緊。見(圖八)
12、將螺母旋緊,同時將上連通閥桿旋入杯蓋螺母孔內旋緊(檢查“O”型圈并擦少量潤滑油)。
13、將管匯接通氣源(注意此時管匯調壓手柄應在自由位置)。見(圖五)
14、將三通組件裝入上連通閥桿上端,并以插銷聯接牢固。(管匯供氣膠管聯接,操作程序不變)見(圖五)
15、此時三通組件放氣閥桿,應在關閉位置(即順時針方向旋緊)。
16、旋轉管匯調壓手柄將壓力表指示3.5MPa。
17、以150毫米活扳手把上連通閥桿按逆時針旋轉1/4周(90°左右)此時氣源進入鉆井液杯中。
18、將下連通閥桿同樣按逆時針方向轉1/4周(90°左右)。
19、記錄濾失時間(即從第一滴水開始)時間為30分鐘(API)。
20、到30分鐘立即記下濾失量(供研究用),同時將氣筒放入杯蓋并旋轉90度,打開管匯調壓至4.2MPa,粘附盤會自動壓下,直至使粘附盤底面與濾餅粘實。
21、待粘附盤被粘實5分鐘或更長時間,把扭矩儀(附件)與內六角套筒一起裝入粘附盤六角頭部(注意:扭矩儀的指針對準“0”位,然后將加壓桿卡在二支柱中間(施作用反力)向左或向右方面搬動,來測量粘附盤與濾餅滑動時所產生的最大扭矩值,要注意觀察刻度盤的最大數值。
22、一般情況下每隔5分鐘測其一點直至該扭矩數達到最大數值時為止
23、逆時針方向旋轉管匯調壓手柄將其松開。
24、逆時針方向旋轉三通組件的放氣閥桿1/4周(90°左右)此時鉆井液杯余氣將全部排出。
25、將20ml量筒拿掉,將托盤升至上端使之接近杯底座端平面用(圖二)所示鎖緊手柄8緊固。
26、將加壓桿卡在兩支柱間,以勾頭扳手按逆時針方向泄下底座,此時杯內鉆井液流進回液杯內,停一段時間(即杯內部再有液體流出),將托盤繼續上升至鉆井液杯端平面,此時鉆井液杯與回液杯基本上呈密封狀態。
27、順時針旋轉三通組件的放氣閥桿使之關閉。
28、順時針方向旋轉管匯調壓手柄將壓力表指示3.5MPa,此時鉆井液杯內液體將壓至(圖二)所示回液杯10內,并迅速松開管匯調壓手柄打開三通組件的放氣閥桿將鉆井液杯余氣將全部排出。
29、將托盤退回,置于一邊。
30、按(圖八)所示把杯底座放入杯底面按順時針旋轉約50°左右,旋緊(以加壓桿即勾頭扳手)。
31、將螺母取下,把漏斗(附件)置于杯蓋M12螺孔內,將待測液體注入杯內約240ml。
32、旋緊螺母。
33、順時針旋轉三通組件的放氣閥桿使之關閉。順時針方向旋轉管匯調壓手柄將壓力表指示3.5MPa,此時氣源進入鉆井液杯,壓力表指示3.5MPa。
34每隔一定的時間(即5~10分鐘),以扭矩儀測其摩擦系數,相應得出解卡力即解卡時間,如果需計算用附加讀數可重復以上步驟。
(二)操作結束,拆卸步驟:
1、將扭矩儀放置適當位置。
2、切斷氣源。順時針方向關閉連通閥桿。
3、逆時針方向松開三通組件的放氣閥桿1/4周(90°左右)將,管匯內余氣全部排出。
4、逆時針方向將管匯調壓手柄松開使之呈自由狀態。
5、抽出插銷,卸下三通組件及管匯放妥。
6、逆時針方向松開連通閥桿,將杯內余氣放空。
7、按順序拆下杯蓋及底座,清洗各部件,并擦干(注意保護粘附盤底面,勿劃傷)。
8、全部清理完畢,放回箱內,注:所有部件擦干后,以優質潤滑油潤滑各螺紋聯接處及“O”型圈。
(三)粘附系數的計算:
根據牛頓摩擦定律,當粘附盤直徑50.7mm ,差動壓力3.5MPa時;與濾餅之間產生最微小的滑動,由扭矩儀測出的值確定其系數f。以下分別是以N·m和Ibf·in讀值時,粘附系數的計算公式:
f=M×0.845×10-2 式中: f: 粘附系數 M:扭矩(N·m)
f=M×0.955×10-3 式中: f: 粘附系數 M:扭矩(Ibf·in)