一、功能

鉆井液高溫高壓密度特性模擬實驗裝置用于測定鉆井液在不同溫度、壓力下的密度。該儀器實現(xiàn)鉆井液升降溫程序控制，升降壓程序控制，體積自動測量，溫度高，加熱降溫速度快，壓力大，可模擬5000m~6000m井深。

二、儀器基本構(gòu)成及工作流程圖

基本結(jié)構(gòu)組成

（1）防腐高溫高壓測試釜體；

（2）程度升壓、降壓、穩(wěn)壓系統(tǒng)；

（3）程序溫度控制系統(tǒng)；

（4）體積自動測量系統(tǒng)；

（5）數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)；

鉆井液高溫高壓密度特性模擬實驗裝置流程圖

三、主要技術(shù)指標

1、程序壓力控制：

（1）壓力控制范圍：0~70MPa；

（2）動態(tài)穩(wěn)壓精度±1%，靜態(tài)穩(wěn)壓精度±0.5%；

（3）壓力升降速度：0.2~10MPa/min；

（4）自動、手動獨立控制；

2、程度溫度控制：

（1）溫度控制范圍：室溫~180℃；

（2）控溫精度：±1℃；

（3）升溫速率：0.5~15℃/min，降溫速率：0.5~5℃/min；

（4）自動、手動獨立控制；

3、程序溫度壓力控制：可實現(xiàn)任意溫度壓力組合。

4、體積自動測量：（1）實現(xiàn)鉆井液體積的自動測量計算；

                （2）全量程位移傳感器測量，精度1‰mm；

5、測試釜：（1）有效容積2000ml；

          （2）活塞直徑100mm；

          （3）耐壓：70MPa；

          （4）位移大于270mm；

6、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)

（1）實時顯示溫度、壓力、位移值；

（2）在恒溫恒壓時間內(nèi)可任意采集一點或多點數(shù)據(jù)；

（3）數(shù)據(jù)處理可選用其中一點或任意多點數(shù)據(jù)均質(zhì)；

7、實驗信錄入：試驗目的、試液組成、實驗名稱、實驗人、試驗日期

8、數(shù)據(jù)輸入、輸出：計算機根據(jù)活塞位移自動確定試液體積

V_o=Лr^zL_o+V_s

式中：V_o—試驗初始體積

r—活塞半徑

L_o—活塞到壓力室頂端的距離

V_s—壓力室以外閥門之前的固定體積

V_i=Лr^zL_i+V_s

式中：V_i—試液不同溫度、壓力下的體積

L_i—活塞不同溫度壓力下到壓力室頂端距離

ρ_o=m/V_o

式中：ρ_o—試液初始密度

m—試液質(zhì)量

ρ_i=m/V_i

式中：ρ_i—不同溫度壓力下的試液密度

計算機自動采集數(shù)據(jù)、溫度、壓力、Lo（同時計算Vo）、Li（同時計算Vi），記錄并列表儲存，在數(shù)據(jù)處理時能夠調(diào)出參考。

9、計算機、打印機

聯(lián)想6900，19''液晶顯示

打印機：HP1008

10、數(shù)據(jù)采集與存儲基本要求

（1）流程圖實時顯示實驗進行位置；

（2）壓力、溫度、位移、體積實時采集存盤；

四、操作

1、將直徑D=9.9935cm，死體積Vs=1.2694cm³輸入計算機（各參數(shù)用戶可自行標定）。

2、將稱好質(zhì)量的鉆井液倒井測試室，蓋好封頭（一般鉆井液量不超過1700ml）。

3、打開閥1、閥2，用泵推測試室活塞，將鉆井液從閥1頂出，注意收集項出液體量。

4、關閉閥1，繼續(xù)用泵加壓，壓力至0.3MPa左右，停泵。使堵頭絲扣充分變形，再打開閥1泄壓，收集泄壓液體。

5、釜內(nèi)鉆井液質(zhì)量為開始加入的鉆井液減去收集的鉆井液量，再減去閥1出口管線內(nèi)殘留量。

6、將釜內(nèi)鉆井液質(zhì)量輸入計算機。

7、在實驗過程錄入界面上輸入溫度與壓力的組合。

8、在界面上輸入采集周期，判斷誤差。

9、點自動測量鍵，計算機自動控制儀器按所確定的溫度壓力組合程序自動進行測試，并計算相應溫度壓力條件下鉆井液的密度值。

10、儀器也可在界面上的壓力設定窗口，溫度設定窗口設定溫度、壓力值，然后手動采集。初始密度用手動方法測定。

11、活塞至上封頭“0"位移確定：將上封頭旋緊，用氣體將活塞推至與上封頭緊貼，加壓0.3MPa左右，將位移計清零，清零鍵在位移計的右下角，其余鍵不要動。