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NP-4型高溫高壓頁巖膨脹儀
一、概 述
高溫高壓頁巖膨脹儀可以在模擬井下地層溫度和壓力狀態(tài)下檢測泥頁巖樣品的水化膨脹規(guī)律，評價有關(guān)處理劑的抑制能力，優(yōu)選適合于鉆井現(xiàn)場的處理劑種類或配比。這對于研究井壁穩(wěn)定問題，采取科學(xué)經(jīng)濟(jì)的處理決策，以及有關(guān)抑制性處理劑的研究與生產(chǎn)都具有重要的參考指導(dǎo)作用。
該儀器配有專用的制樣裝置和數(shù)據(jù)自動采集處理系統(tǒng)，可模擬頁巖成形的地層壓力，自動采集各試驗(yàn)參數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即時顯示測試結(jié)果，貯存、顯示、打印試驗(yàn)規(guī)律曲線和數(shù)據(jù)。
利用該儀器可進(jìn)行以下幾個方面的研究、評價：
1．泥頁巖水化膨脹規(guī)律；
2．有關(guān)處理劑抑制性能評價；
3．抑制性處理劑的最佳使用濃度；
4．多種處理劑復(fù)合的最佳配比；
5．有關(guān)處理劑或頁巖適用的溫度壓力條件。
二、工 作 原 理
儀器主要通過測定泥頁巖樣品在高溫高壓模擬試驗(yàn)狀態(tài)，與處理劑溶液相互作用而發(fā)生的水化膨脹量，來分析、評價泥頁巖樣品的水敏特性或有關(guān)處理劑的抑制性能。
在泥頁巖形成過程中，由于上覆壓力的壓力作用使泥頁巖顆粒間隙中的部分地層水被擠走，并會使巖石顆粒孔隙中離子濃度升高，當(dāng)?shù)貙颖汇@開后，泥頁巖就會吸水膨脹并產(chǎn)生較大的膨脹壓，因而形成縮徑，坍塌，發(fā)生卡鉆等鉆井事故。
基于上述機(jī)理，將取到的天然巖心經(jīng)適當(dāng)處理，在一定壓力、含水量、離子濃度等條件下，壓制成人造巖心樣品，用以模擬自然巖心。將制成的模擬巖心裝到測試室內(nèi)，置于試驗(yàn)溶液的浸泡狀態(tài)下，給定要求的溫度、壓力，以模擬有關(guān)地層條件，由于泥頁巖模擬巖心與有關(guān)試驗(yàn)溶液的相互作用，隨著時間的延長，巖心試樣將發(fā)生緩慢的吸水膨脹。試樣的膨脹變化量經(jīng)高精度的高溫、高壓，位移傳感器的測定，輸入到微機(jī)系統(tǒng)，即時顯示在屏幕上，同時儀器的試驗(yàn)溫度，壓力也由計算機(jī)直接采集，并隨時記錄下來，最后可由打印機(jī)，打印出試驗(yàn)報告。
三、主要技術(shù)指標(biāo)
1．工作溫度：室溫～180℃
控溫精度：±1℃
2．工作壓力：0～10MPa
控壓精度：±0.1MPa（0～4.5MPa）
±0.3MPa（4.5～10MPa）
3．制樣壓力：0～100MPa±1.5%
4．位移測量范圍：0～20mm
測量精度：±0.01mm
5．電源：220V 50Hz
功率：1KW
