NYL-2000D型亀裂伝導能力試験プラットフォーム

一、実験の目的と意義

二、計器の基本原理

クラック導流計はAPI基準に基づいて開発された。それは標準実験条件下で坑内圧力をシミュレーションし、温度評価亀裂支持剤の異なる亀裂液に対する導流能力を評価し、それによって各種支持剤の亀裂液に対して性能比較を行い、試験方法は以下の通り：

1・油圧プレスを用いて支持剤を収容した試験室に異なる閉圧力を加え、支持剤を半安定状態にする。

2・支持剤層に試験液を注入し、各種センサとコンピュータによりタイミング収集し、閉鎖圧力ごとの亀裂幅、差圧などを計量する。

3・Darcy公式を用いて支持剤層の透過率と亀裂伝導能力を計算し、圧裂液の伝導能力に対する傷害を評価する。

4・要求される様々な閉圧力と流速が評価されるまで、このプロセスを繰り返す。

5・試験室を石炭貯蔵温度に加熱し、支持剤層を試験する。

三、計器システムの流れ

本装置は以下の各部品から構成されている：

1・API規格に適合する線形流導流室（径方向流導流室）、試験面積64.5㎥²支持剤の上、下端には岩型を加え、工具を取り付けることができる。

2・油圧機及び圧力補償システム、

3・線形変位センサ、

4. 駆動ポンプ及びパルス圧力ダンパーなどを含む液体駆動システムを試験する、

5. 差圧計、圧力センサ、

6・戻し圧調整システム、

7・天秤

8・加熱及び温度制御システム、

9・真空システム、

10・自動制御システム、

四、主要技術指標

1・液体流速範囲：0～20 mL/min、

2・試験圧力：zui大10 MPa、

3・操作温度：室温～200℃、精度：±1℃、

4・閉鎖圧力：0〜120 MPa、

5・支持剤の厚さ：0.25〜1.27 cm、

6・液圧差：ΔP(0－10Kpa)、精度0.25%F.S、

7・導流能力：0-1200μm²_·cm；

8・透過率：0-2000μm²；

9・変位：±20 mm、精度：0.003 mm、

10・作動流体：油、水、圧裂液など。

五、構成機器の各システムの概要

5.1 へいこうポンプ

流量調整範囲：0.01 ~ 20 ml/min、動作圧力：6000 PSI、精度：<±1%、動作電圧：220 V±10%、50 Hz±2 Hz、消費電力：75 W。

このポンプは圧力測定と過圧、アンダ圧保護システムを有し、ポンプシステムの動作を安全で信頼できるようにする。作業パラメータの設定はキーボード入力、タッチ式ボタン操作を採用し、4桁のデータ表示があり、直感的な操作が便利である。

5.2 よねつき

加温が要求される試験では、試験が必要な温度で行われることを保証するために、注入流体を予熱し、注入流体と導流室温度などの保持*を確保する必要があり、この予熱器の加熱電力は500 W、制御温度範囲：室温～180℃である。

5.3 どうりゅうしつ

計器に使用される導流室はAPI標準に厳格に規定された線形流導流室によって生産され、支持剤の充填層の厚さは0.25〜1.27 cmで調整でき、試験面積は64.5 cmである²，zui大荷重能力1200 KN、動作温度180℃、内部zui大圧力10 MPa、上下ピストン、金属板、導流室はいずれも高強度ステンレス材料を用いて製作され、一定の耐食性があり、大きな耐圧能力を持ち、試験圧力下で塑性変形が生じないことを確保し、導流室フィルタはステンレス金属粉泡を用いてプレスし、厚さ3 mm、滞留粒子の粒径は65μm未満である。

5.4 差圧センサ

DP 1300-A-C-2-Sを選択₂型差圧トランスミッタであり、そのレンジは10 Kpa、精度は0.2%F・Sである。このトランスミッタは、液体または気体のオブジェクトを使用します。

出力：4～20 mADC、電源：24 VDC

5.5 しんくうシステム

真空システムは導流室、パイプライン内のガスを排出し、試験が試験液の一方向流下で行われることを確保し、試験圧の安定を保証するために使用される。

このシステムは2 XZ-2型回転板式真空ポンプと真空緩衝容器から構成されている。緩衝容器は透明な有機ガラスで作られ、飽和水を抽出する際、緩衝容器内に水が現れるまで抽出することができる。

5.6 バックプレッシャー制御システム

導流室の出口圧力を制御するために使用され、このシステムは主に上部負荷式逆圧制御圧力調整器から構成される。導流室出口圧力が復圧弁頂部制御圧力に達すると、復圧弁は自動的に開圧して、出口圧力が一定であることを確保する。制御圧力はガスで制御して制御精度を確保しなければならず、制御圧力値は圧力計によって表示される。

5.7 ハイドロリックプレス

zui大荷重：2000 KN、受圧板間zui大距離：300 mm、ピストン直径：Φ250 mm、zui大ストローク：50 mm、出力0.75 KW、電源：380 Ac 50 Hz、負荷速度：3.5 MPa/min。

5.8 圧力補償システム

閉圧力の安定を維持し、補償ポンプのもう一つの役割は、閉圧力を上段の閉圧力まで上昇させる必要がある場合に、補償ポンプの増圧によって判断することである。

5.9 へんいそくてい

適切な測定範囲：0～±20 mm、線形度＜0.05%、解像度：0.01 mm

センサは静電誘導と電磁場に対して強い耐干渉能力を持っている。

八、操作手順

1・導流室の空白試験、空試料室の標定

1.1 ガイド室の上、下ピストン、シールリング、金属板をガイド室に入れ、支持剤を加えない、

1.2 取り付けられたガイド流を油圧機の2平板の間に固定する、

1.3 オイルポンプスイッチをオンにして*個未満の閉圧力以下のある圧力まで昇圧してポンプを止め、オイルポンプ遮断弁を閉じる、

1.4 補償ポンプで＊個の閉圧力停止ポンプに昇圧する、

1.5ノギスを用いて導流室上板から導流室上面までの距離を測定する、

1.6補償ポンプを用いて各閉鎖圧力に順次負荷し、ノギスを用いて導流室上プラテンから導流室上表面までの距離を測定し、支持剤充填厚さを測定する基礎値とした。

2・導流室の準備

2.1 液体の入口、出口及び各圧力測定穴にステンレススクリーンを入れる、

2.2 シールリング付き底部ピストンをガイド室内に入れる、

2.3 底部ピストンの上に金属板を置く、

2.4 ガイド室に一定量の支持剤を入れる、

2.5 スクレーパ工具を用いて試験用支持剤をスクレーパする、

2.6 別の金属板を平らな支持剤の上に置く、

2.7 「O「リングのピストンをガイド室内に入れる、

2.8 取り付けられたガイド室を油圧機の2平板の間に置く、

2.9 オイルポンプスイッチを入れて*個の閉鎖圧力以下のある圧力まで昇圧し、ポンプを停止し、オイルポンプ閉鎖弁を閉じる、

3・抽気飽和水

3.1 中間容器上のバルブを閉じ、導流室の圧力測定孔弁、真空ポンプ弁を開く、

3.2 真空ポンプを開いて導流室を抽気する、

3.3 時間を割いて約束する.30min左右、中間容器の上液供給弁を開き、平流ポンプを開き、ガイド流室に試験媒体を注入する（ダンパーに試験媒体を予めいっぱい注入する）、

3.4 引き続き吸引し、真空緩衝容器から試験媒体の流出を見た場合、真空ポンプを止め、真空ポンプを閉め、

4・導流能力試験

4.1補償ポンプで＊個の閉圧力停止ポンプに昇圧する、

4.2 ノギスを用いて導流室上プラテンから導流室上面までの距離を測定する。

4.3 平流ポンプ、中間容器、導流室及び圧力測定管路を投入する、

4.4 開平流ポンプ、注入流量を設定し、導流室に実験媒体を注入し、差圧が安定した後に流量、圧差値を記録する。

4.5 補償ポンプを用いて各閉圧力に順次負荷し、ノギスを用いて導流室上プラテンから導流室上面までの距離を測定した。

4.6 パイロット流室に実験媒体を注入し、差圧が安定した後、異なる閉圧下流量、差圧値を記録した。

4.7 Darcy公式を用いて支持剤の透過率と亀裂伝導力を計算する、

九、作業フロー図