NF粘附系数测定仪使用说明书

2015-12-19 13:48:43      点击:

NF粘附系数测定仪使用说明书,nf-2泥饼粘附系数测定仪使用说明书,操作规程

一、概述

该仪器是一种模拟性的试验分析仪器,主要用于监测深井中钻具与井壁钻井液间的摩擦系数,以便及时处理钻井液,改善其润滑性能,防止卡钻事故的发生,为确保快速、安全钻井提供准确可靠数据。具有结构紧凑,测试精度高,操作方便等特点。广泛使用于各油田、科研院所、实验室等部门。

二、型号及规格

序号

型号及规格

名称

不同配置处

特点

1

NF-1

粘附系数测定仪

不带压筒组件

 

粘附盘与滤饼之间的粘附靠人力用加压杆施加压力。

2

NF-2

粘附系数测定仪

带压筒组件

 

粘附盘与滤饼之间的粘附靠气压作用于加压筒对粘附盘施加压力

 

三、仪器的主要技术参数:

主要技术参数

序号

名称

技术参数

1

粘附盘直径

φ50.7 mm

2

工作压力

3。5MPa

3

钻井液杯最大耐压

5MPa

3

过滤面积

22.6cm2

4

气源

氮气、二氧化碳气体(不含油、水等杂质)(严禁使用氧气)其额定压力应大于5MPa

 


四、仪器的结构及工作原理  

(一)QG80管汇部件:总气源经管汇装置减压稳压供仪器所需气源。(图一)


()管汇结构图

(表一 )管汇组件结构明细表

序号

      

名称及规格

数量

1

QG80-00-01

高压胶管

1

2

QG80-00-02

安全阀组件

2

3

QG80-00-03

减压阀组件(左)

1

4

GB308-77

Y-60压力表16MPa

1

5

QG80-3-3

三通管接

1

6

GB308-77

Y-60压力表25MPa

1

7

GB308-77

Y-60压力表16MPa

1

8

QG80-00-04

减压阀组件(右)

1

9

QG80-00-05

高压胶管

1

10

QG80-20

气瓶接帽

1

11

QG80-21

气瓶接管

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 










(二)气压筒组件:它是由压力活塞杆、弹簧等组成,它的作用是给粘附盘施加一定的压力,以便使粘附盘与滤饼相粘合,测其摩擦系数。(图三)


                   (图二)气压筒组件结构图



(表二 )气压筒组件结构明细表

序号

      

名称及规格

数量

1

GNF·02-01

压筒

1

2

GNF·02-04

压簧

1

3

GB3452。1-82

“O”型圈(φ18×2.4

1

4

GNF·02-01

气塞

1

5

GB3452.1-82

“O”型圈(φ25×2。4

1

6

GNF·02-03

气压筒帽

1

7

GB3452.1-82

“O”型圈(φ8×1.9

1

 

 

 

 

 

 









(三)支架部件:它是与底座构成一体,是该仪器的基础部件杯座固定于支柱上,可通过支柱上端横梁利用加压杆对粘附盘施加压力。(图二)

                        (图三)支架部件结构图

(表三 )支架部件结构明细表

序号

  

名称及规格

数量

1

GB6172-86

螺母

2

2

GB822-88

半圆头螺钉M3×8

4

3

 

橡皮脚

4

4

GB95-85

垫片Ф10

2

5

NF.01-01

底座

1

6

NF.01-02

立柱

2

7

NF。01-03

杯座

1

8

NF.01-04

销钉

4

9

NF。01-05

横梁

1

10

GB69-85

沉头螺钉M5×16

2

11

NF。01-06

铭牌

1

12

GB867-86

铆钉Ф2×2

4

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 






(四)钻井液杯部件:是由钻井液杯、粘附盘、连通阀杆与杯盖组成,滤网在钻井液杯底部的滤网座上,钻井液装入杯内,通过O型圈使钻井液杯与杯盖两件密封成一体。见(图四)  

 

(图四) 钻井液杯部件结构图

        (表四 )钻井液杯组件结构明细表

序号

  

名称及规格

数量

1

NF1·02-01

钻井液杯

1

2

GB3452。1-82

O”型圈Ф63×3.1

1

3

NF1·02-02

滤网座

1

4

NF1·02-03

滤网压圈

1

5

GGS42·01-07-2

钢丝滤网

1

6

NF1·02-04

滤纸

1

7

NF1·02-05

橡胶圈

1

8

NF1·02-06

尼龙圈

1

9

 

 

 

 

 

 

 

 

NF1·02-07

小圆柱

2

10

GB3452.1-82

O”型圈Ф95×3。1

1

11

NF1·02-08

杯盖

1

12

GB3452。1-82

O”型圈Ф8×1.9

4

13

GGS42·01-05

连通阀杆

2

14

GB3452。1-82

O”型圈Ф13×1。9

1

15

NF1·02-09

粘附盘

1

16

GB70-85

内六角螺钉M8×10

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 























(五)三通组件:由三通、放气阀、气源接头、固定销组成。是用来连接输气管和连通阀杆,实验完后放掉管汇系统内余气。见(图六)



序号

  

名称及规格

数量

1

GGS42·01-14-1

固定销

1

2

GGS42·01-14-2

三通

1

3

QG80-23

输出接头

1

4

GGS42·01-14-3

放气阀杆

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 


(图五)三通组件结构图

 

(六)使用结构图及明细


(图六)使用结构图

1支架  2压筒组件  3固定销  4三通组件  5放气阀杆  6钻井液杯  7粘附盘   8横梁  9连通阀杆  10三通组件  11放气阀杆  12固定销  13连通阀杆  14钩头扳手  15加压杆  16U形扳手  17扭距仪  18调压手柄   19管汇  20调压手柄  21高压胶管  22量筒

(七)工作原理:

该仪器是在模拟井下作业的实际情况而确定的参数进行工作的,它是由QG80管汇提供稳定的压力作用于钻井液之上获其滤失量的多少。然后下压粘附盘让其与滤饼粘实,以扭矩仪测其(常温状态下的)粘附系数。


五、仪器的操作:

(一)仪器的使用

1、实验前的准备:检查气源、管汇、胶管、压力表工作是否安全可靠。按图所示将管汇组件安装于气瓶上由G5/8螺帽紧固。在确定调压手柄处于自由状态时,打开气源,此时管汇中间压力表应显示压力为≥5MPa。将两高压胶管分别于管汇和三通组件对应部位连接牢固。见(图七)

                      (图七)使用操作图

2、取出主机,打开杯盖及滤网座检查滤网有无异物、伤痕及不平整地方等,钻井液杯内必须清洁不能由剩余钻井液及其他污物。见(图八)

3检查粘附盘表面要求光滑无油污,使用前必须用清水冲洗净,然后小心擦干,不能用有油性和粗糙物品擦洗粘附盘表面。然后将粘附盘安装在钻井液杯盖上。见(图八)


                        (图八)使用操作图

4在钻井液杯滤网上,按顺序放好滤纸、橡胶圈和尼龙圈,用U型扳手将滤网压圈压在尼龙圈上旋紧。见(图九)

5、将下连通阀杆旋入钻井液杯底部螺孔内拧紧。见(图九)


                (图九)使用操作图

6、使钻井液杯底部四孔对准支架四个销钉,将杯放在支架的杯座上。见(图十)

7、取搅拌好的钻井液样品倒入钻井液杯至刻线处。安装杯盖并用加压杆和勾头扳手旋紧。见(图十)


                  (图十)使用操作图

8、在钻井液杯盖上安装上连通阀杆,输气胶管及三通组件装于上连通阀杆,插入销子将其固定,并关闭上连通阀杆和三通组件放气阀。见(图六)

9、调节(图六)所示调压手柄(20)输出压力为3。5Mpa,打开上连通阀杆(9),逆时针转动1/4圈,使钻井液杯内压力为3.5Mpa

10、将25ml量筒置于下连通阀杆(13)下方,然后逆时针打开下连通阀杆1/4圈开始计时。见(图六)

11、滤失完毕,NF-1型用加压杆(15)扣住支架横梁(8)用力将粘附盘(7)压下,使粘附盘与杯内滤饼粘实。见(图十一)


                 (图十一)使用操作图

12、滤失完毕,NF-2型将气压筒装入钻井液杯盖凹槽内并转60°左右,旋转卡紧, 再把气源三通按图所示插入气筒上并插上固定销,关闭放气阀杆。见(图十二)


                       (图十二)使用操作图

13、旋转(图六)所示管汇调压手柄(18)调压至所需压力,在气压的作用下气压筒活塞将粘附盘(7)压下,与滤饼粘实保持一段时间。松开管汇调压手柄(18),旋转放气阀杆(5),将气压筒内的余气放出,取下气压筒(2)。

14、粘附盘与滤饼粘实后,关闭气源总阀,待粘实5分钟或更长时间后,首先将(图六)所示扭矩仪(17)指针调至零位,使扭矩仪(17)与粘附盘(7)连接,用加压杆(15)卡与支架之间,握紧扭矩仪,慢慢用力,测量粘附盘与滤饼开始滑动时产生的最大扭矩值。一般情况下,每5分钟用扭矩仪重复测量,直至扭矩值达到最大时为止。记录扭矩值,测试完毕。(图十三)


                    (图十三)使用操作图

15、(图六)所示,将上、下连通阀杆关闭,打开放气阀杆(11)放掉气源管汇内余气,并使管汇调压手柄(20)为自由状态。卸下气源管汇及三通组件。

16、(图六)所示旋松上连通阀杆(9),排出钻井液杯内余气,用勾头扳手(14)和U型扳手(16)分别卸下杯盖、滤网压圈,取出滤饼。

17、清洗钻井液杯、滤网压圈等部件,并擦干,杯体螺纹处涂以少量润滑油。仔细清洗粘附盘,并用无油污的洁净软布擦干。保护好粘附盘端面。

严禁使用氧气。

打开钻井液杯盖之前必须放掉杯内余气。

仪器使用完毕一定要将调压手炳松开

(二)粘附系数的计算:

粘附系数测定仪的工作原理,是根据牛顿摩擦定律:当粘附盘直径为50.7mm、差动压力3。5MPa,粘附盘与滤饼之间产生最微小滑动,由扭矩仪测出的扭矩值M确定其粘附系数f

     f  =  M×0.845×10-2  

式中:f:粘附系数。

          M:粘附值。

六、仪器的维护与保养

1、当移动、维修或保养仪器时。要轻拿、轻放,以免造成部件变形影响精度和使用。

2、要按时检查“O”形密封圈,经常更换

3、调压时,要逐渐加压,以防止损坏压力表,不得敲击压力表。

4、气源管汇调压手柄,实验前均应保持自由壮态。

5、仪器所用粘附盘为主要测量部件,使用时要注意不要能伤表面。

6仪器使用完毕要将钻井液杯、杯盖、紧固螺钉、连通阀杆、粘附盘等另部件烘干并涂上润滑油或润滑脂,妥善保管。以备下次再用。

7、仪器维修和移动时要关闭气源将管内余气放掉。

8、输气胶管严禁与腐蚀介质接触。不得划伤。

七、仪器的运输与储存

仪器的运输与储存应符合于JB/T9329-1999标准。产品应储存在通风的室内,室内空气中不含有能引起器件腐蚀的杂质。


八、故障的判定与排除

序号

故障

    

维修方法

1

做滤失实验时,有钻井液从下连通阀杆滴口处溢出。

①滤纸质量差选用不当。

滤纸破碎,滤纸质量差。

③滤网面未清洗干净。

④滤网面有毛刺。

⑤加3.5MPa压力时,升压过快,击穿滤纸。

①选用合适滤纸(988滤纸)更换。

更换滤纸。

③重新清洗杯盖滤网,更换滤纸。

④修复网面手感无毛刺。

⑤应慢慢加压至3.5MPa压力。

2

实验时,杯体与杯盖之间有钻井液溢出。

①钻井液杯盖安装不妥。

杯内“O“型密封圈(φ95×3.1老化或破损。

①重新安装杯盖调整紧定螺钉。

需要更换密封圈“O“型密封圈(φ95×3.1

3

气压筒压力小。

O”型圈(φ18×2.4老化、破损漏气。

更换“O”型圈(φ18×2。4)。

4

实验时,粘附盘与盛液杯盖之间有气体冒出。

O”型圈(φ13×1。9老化、破损。

更换“O”型圈(φ13×1。9)。

5

测量粘附值时无粘附值。

粘附盘与滤饼之间假粘附。

重新放置滤纸,仔细清洗粘附盘。

6

如何鉴别连通阀杆的好坏。



九、随机配件、工具、主要零部件及技术文件一览表

(一)随机配件、工具:

序号

名称及规格

单位

数量

   

1

钻井液杯

1

 

2

QG80管汇

1

 

3

扭矩仪(0~30N·M)

1

 

4

高温高压滤纸(988)

1

 

5

内六角扳手(4mm)

1

 

6

量筒(25ml)

1

 

7

活络扳手(150mm)

1

 

8

加压杆

1

 

9

输气胶管≥15MPa

2

 

10

三通组件

2

 

11

连通阀杆

2

 

11

“O”型圈(φ8×1.9)

8

 

12

“O”型圈(φ11×1.9)

5

 

13

“O”型圈(φ13×1.9)

5

 

14

“O”型圈(φ18×2。4)

3

 

15

“O”型圈(φ25×2.4)

3

 

16

“O”型圈(φ37×1.9)

2

 

17

“O”型圈(φ65×3.1)

6

 

 

 

 

 

 

 
















(二)主要零部件:

序号

  

名称及规格

使用部位

1

GB3452。1-82

“O”型密封圈(φ8×1。9

连通阀杆

2

GB3452。1-82

“O”型密封圈(φ65×3.1

钻井液杯和杯盖

3

GB3452。1-82

“O”型密封圈(φ95×3.1

钻井液杯

4

GB3452。1-82

“O”型密封圈(φ25×2.4

杯盖压筒槽

5

GB3452.1-82

“O”型密封圈(φ13×1.9

杯盖与粘附盘

6

GB3452.1-82

“O”型密封圈(φ18×2.4

压筒与气塞

7

GGS42·01-05

连通阀杆

杯盖、杯底

8

 

988滤纸

钻井液杯、杯底












(三)技术文件:

序号

名称及规格

单位

数量

   

1

使用说明书

1

 

2

合格证

1

 

3

装箱单

1

 

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