動動態線性粘土膨脹儀

一、動動態線性粘土膨脹儀(yi) 設備概述

高溫高壓頁岩膨脹儀(yi) 可以在模擬井下地層溫度和壓力狀態下檢測泥頁岩樣品的水化膨脹規律，評價(jia) 有關(guan) 處理劑的抑製能力，優(you) 選適合於(yu) 鑽井現場的處理劑種類或配比。這對於(yu) 研究井壁穩定問題，采取科學經濟的處理決(jue) 策，以及有關(guan) 抑製性處理劑的研究與(yu) 生產(chan) 都具有重要的參考指導作用。

該儀(yi) 器配有專(zhuan) 用的製樣裝置和數據自動采集處理係統，可模擬頁岩成形的地層壓力，自動采集各試驗參數，進行數據處理，即時顯示測試結果，貯存、顯示、打印試驗規律曲線和數據。

利用該儀(yi) 器可進行以下幾個(ge) 方麵的研究、評價(jia) ：

1．泥頁岩水化膨脹規律；

2．有關(guan) 處理劑抑製性能評價(jia) ；

3．抑製性處理劑的最佳使用濃度；

4．多種處理劑複合的最佳配比；

5．有關(guan) 處理劑或頁岩適用的溫度壓力條件。

二、工作原理

動動態線性粘土膨脹儀(yi) 儀(yi) 器主要通過測定泥頁岩樣品在高溫高壓模擬試驗狀態，與(yu) 處理劑溶液相互作用而發生的水化膨脹量，來分析、評價(jia) 泥頁岩樣品的水敏特性或有關(guan) 處理劑的抑製性能。

在泥頁岩形成過程中，由於(yu) 上覆壓力的壓力作用使泥頁岩顆粒間隙中的部分地層水被擠走，並會(hui) 使岩石顆粒孔隙中離子濃度升高，當地層被鑽開後，泥頁岩就會(hui) 吸水膨脹並產(chan) 生較大的膨脹壓，因而形成縮徑，坍塌，發生卡鑽等鑽井事故。

基於(yu) 上述機理，將取到的天然岩心經適當處理，在一定壓力、含水量、離子濃度等條件下，壓製成人造岩心樣品，用以模擬自然岩心。將製成的模擬岩心裝到測試室內(nei) ，置於(yu) 試驗溶液的浸泡狀態下，給定要求的溫度、壓力，以模擬有關(guan) 地層條件，由於(yu) 泥頁岩模擬岩心與(yu) 有關(guan) 試驗溶液的相互作用，隨著時間的延長，岩心試樣將發生緩慢的吸水膨脹。試樣的膨脹變化量經高精度的高溫、高壓，位移傳(chuan) 感器的測定，輸入到微機係統，即時顯示在屏幕上，同時儀(yi) 器的試驗溫度，壓力也由計算機直接采集，並隨時記錄下來，最後可由打印機，打印出試驗報告。

三、主要技術指標

工作溫度：室溫～160℃

工作壓力：0～32MPa

控壓精度：±0.1MPa（0～4.5MPa）

±0.3MPa（4.5～32MPa）

製樣壓力：0～100MPa±1.5%

位移測量範圍：0～20mm

測量精度：±0.01mm

電源：220V  50Hz  功率4kW

四、結構組成

本儀(yi) 器由以下部分組成：

1．模擬岩心製備裝置：用於(yu) 製備試驗所需的模擬岩心試樣，包括油缸、岩心杯、加壓泵等部件，油缸活塞麵積與(yu) 壓製岩心塞麵積之比為(wei) ：5.2︰1;

2．測試室：用於(yu) 放置模擬岩心樣品和試驗溶液，並承受工作壓力；

3．加壓係統：為(wei) 試驗提供需要的壓力，包括壓力傳(chuan) 感器，手壓泵等；

4．儲(chu) 液係統：用於(yu) 儲(chu) 存預熱測試液；

5．溫度控製係統：為(wei) 試驗提供需要的溫度，包括溫度傳(chuan) 感器、溫控儀(yi) 、加熱器等；

6．位移係統：測定泥頁岩膨脹產(chan) 生的位移量包括高溫高壓型位移傳(chuan) 感器；

7．數據采集處理係統：采集處理各測量信號，顯示各測量參數及變化曲線，打印試驗報告，包括微機、打印機、計算機接口、軟件等。