一、概述：

壓裂液摩阻測試儀是用來研究加入一定的降阻流體后實(shí)驗(yàn)室測試管路中固液流體流動(dòng)時(shí)的剪切速率，與現(xiàn)場施工時(shí)管路中液體流動(dòng)時(shí)的剪切速率相同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。從而用來模擬液體現(xiàn)場施工時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)，確定管路摩阻，從而確定降阻劑的優(yōu)劣。

通過管路測定在不同剪切速率下清水和不同壓裂液的摩阻，得到不同剪切速率下清水摩阻和不同壓裂液摩阻的比值β。

β=壓裂液摩阻 / 清水摩阻

同時(shí)可以根據(jù)計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)從而畫出相應(yīng)的曲線圖。

為評價(jià)壓裂液降摩阻性能，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)不同壓裂液、不同排量、不同井深摩阻變化規(guī)律，為壓裂液優(yōu)選和壓裂優(yōu)化提供依據(jù)，該管路摩阻儀具有以下功能：

1、能對應(yīng)模擬現(xiàn)場施工排量；

2、實(shí)驗(yàn)液體包括清水、基液、降阻劑，可在液體粘度較高的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

3、設(shè)備設(shè)計(jì)方案為采用循環(huán)線路，使用多種規(guī)格管線，模擬現(xiàn)場壓裂液在管路中流動(dòng)情況；

二、特點(diǎn)：

1. 采用閉式循環(huán)流程系統(tǒng)，連續(xù)試驗(yàn)；
2. 一次試驗(yàn)可得多個(gè)試驗(yàn)結(jié)果，節(jié)省時(shí)間，試驗(yàn)液體需要量少；
3. 試驗(yàn)液體在管路中以直線推進(jìn)方式進(jìn)行循環(huán)，液體結(jié)構(gòu)不會(huì)被破壞；
4. 試驗(yàn)管路上設(shè)置超溫超壓報(bào)警和停機(jī)裝置，以保試驗(yàn)安全進(jìn)行；
5 參數(shù)測量和控制采用高精度差壓變送器、壓力傳感器、電子流量計(jì)、精密控溫儀等，確保試驗(yàn)結(jié)果可靠；

三、功能：

1、測定不同排量的清水摩阻，以便與試驗(yàn)液體摩阻進(jìn)行對比，為施工設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
    2、測定油類試驗(yàn)液體摩阻，評價(jià)油品降阻劑。
    3、數(shù)據(jù)采集處理均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，操作輕松自如。

五、主要技術(shù)參數(shù)：

1. 最高工作溫度：≤85℃
2. 工作壓力：≤3MPa

3. 管線：

(1)內(nèi)徑6mm，長度2.5m;

(2)內(nèi)徑10mm，長度2.5m;

(3)內(nèi)徑15mm，長度2.5m;

(4) 內(nèi)徑8mm，長度13m的盤管

（5）一組L型管：管徑為10mm

4.注入流量：15-120L/min
5.電    源：380V 14KW  

六、裝置結(jié)構(gòu)組成說明：

該裝置主要由注入系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)、壓力測量系統(tǒng)、差壓測量系統(tǒng)、視窗、流量計(jì)、壓力保護(hù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)等部分組成。

（一）、注入系統(tǒng)：

主要由注入泵、儲(chǔ)液罐、彈性緩沖器等部分組成。

注入泵：采用螺桿泵，數(shù)量1臺(tái)，最大流量120L/min，工作壓力3MPa。

彈性緩沖器：容積10L,設(shè)計(jì)壓力6MPa，采用皮囊式彈性緩沖器來緩沖注入泵產(chǎn)生的脈流。

儲(chǔ)液罐：采用不銹鋼材料制作而成，容積為70L帶攪拌系統(tǒng)，攪拌速度無極調(diào)速，50-1400r/min可調(diào)，外帶加熱保溫系統(tǒng)，控溫范圍：室溫～85℃，數(shù)顯自動(dòng)控溫，帶PID調(diào)節(jié)。

（二）、模型系統(tǒng)：

模擬管分為四種規(guī)格的模擬管，規(guī)格分別為：

（1） 內(nèi)徑為6mm，長度2.5m的模擬管，數(shù)量1套。

（2） 內(nèi)徑為10mm，長度2.5m的模擬管，數(shù)量1套。

（3） 內(nèi)徑為15mm，長度2.5m的模擬管，數(shù)量1套。

（4） 內(nèi)徑為8mm，長度8m的盤管模擬管，數(shù)量1套。

（5） 一組L型管：管徑為10mm，數(shù)量1套。

可以模擬不同管徑里流體所產(chǎn)生的摩阻。

（三）、加熱保溫系統(tǒng)：

主要保證模擬管在恒溫環(huán)境下工作，四種規(guī)格的模型管均采用玻璃纖維加熱保溫，溫度控制范圍：室溫～85℃，另外所有的附屬流路閥門、管線、管連接件均采取了保溫措施。

（四）、壓力測量系統(tǒng)：

主要包括壓力傳感器及數(shù)顯二次儀表等部分，量程5MPa，精度0.25%FS。

（五）、差壓傳感器：

差壓量程分別為0-0.5MPa、0.5MPa-5MPa，絕壓6MPa，精度0.25%FS。

（六）、視窗：

主要用來觀察內(nèi)部流體流動(dòng)的情況。

（七）、流量計(jì)：

采用質(zhì)量流量計(jì)，最大量程120L/min，帶RS232接口，數(shù)量1套。

（八）、壓力保護(hù)系統(tǒng)：

主要用來實(shí)施對系統(tǒng)的安全保護(hù)。

（九）、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)：

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，它保證整個(gè)系統(tǒng)的測試精度，并實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的智能化。主要包括壓力信號的形成、差壓信號的形成、流量信號的形成、溫度信號的形成以及與微機(jī)的接口，本系統(tǒng)主要采用HY1232、MOXA C168H/PCI通訊轉(zhuǎn)接卡，結(jié)合采集軟件實(shí)現(xiàn)適時(shí)采集。

A、壓力：所有壓力采用壓力數(shù)顯表顯示，可通過數(shù)顯表上的RS232接口由計(jì)算機(jī)采集。

B、差壓：用于模型管兩端間的差壓測量。

C、溫度：溫度傳感器（Pt100）信號由溫控儀數(shù)字顯示、控制，通過串口通訊傳給計(jì)算機(jī)。

D、流量計(jì)量：用于測量注入液體的流量。

E、電子電路：對系統(tǒng)壓力、溫度進(jìn)行控制，并設(shè)有超壓、超溫、斷電等保護(hù)措施。

七、操作規(guī)程：

1、開機(jī)前的準(zhǔn)備工作

A、首先檢查電源、三相四線是否完好無缺。（AC380V/50HZ）

B、檢查必須確保設(shè)備的接地線連接完好。

C、各用電器的接線方向正確無誤，尤其是電機(jī)轉(zhuǎn)向正確。螺桿泵的檢查方法請參照螺桿泵的“使用說明書”。

D、儲(chǔ)水箱內(nèi)加入水或配置好的實(shí)驗(yàn)用液體介質(zhì)，加入量以淹沒回水口上1-2厘米為宜。

E、將本次實(shí)驗(yàn)用模型連接入管路，包括入口端的高壓軟管，出口端的回水管（注意回水管不要有回水彎），差壓傳感器的接管。

F、檢查管路接頭以及各連接部位是否牢靠。

G、將緩沖器內(nèi)充入“氮?dú)狻?/span>，充氣壓力以試驗(yàn)壓力的90-95%為宜，如不能正確估計(jì)工作壓力的話，不妨先將氣壓充高一點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)壓力偏高的話，緩慢打開閥1放去一部分氣，達(dá)到要求為止。請務(wù)必關(guān)閉閥1。

2、開機(jī)操作

A、接通電源前，請確認(rèn)各開關(guān)都處于關(guān)閉狀態(tài)。

B、開啟電源開關(guān)，電源指示燈亮，各儀表通電。

C、開啟“加熱”開關(guān)，儲(chǔ)水罐加熱，設(shè)定加熱溫度，溫控表的設(shè)定請參照控溫表的“使用說明書”。

D、開啟“攪拌電機(jī)”，攪拌電機(jī)攪拌，根據(jù)需要可調(diào)節(jié)“攪拌調(diào)速”上的旋鈕，左旋速度降低，右旋速度加快。旋鈕旋到頭后，不要用力硬旋，這樣容易損壞調(diào)速器。

E、設(shè)定電接點(diǎn)壓力表值，將電極點(diǎn)壓力表紅針撥到需要的壓力值（即壓力上限）。當(dāng)泵輸出壓力達(dá)到上限值時(shí)電極點(diǎn)壓力表會(huì)自動(dòng)關(guān)閉泵電源，泵停止工作。

F、待溫度到設(shè)定值后，可開啟螺桿泵電源，啟動(dòng)“泵控制”上方的綠色按鈕，接通螺桿泵。（螺桿泵的操作參見螺桿泵的使用說明書）。再手按數(shù)位操作器中的綠色觸摸開關(guān)RUN，如果流量過小時(shí)，手按觸摸開關(guān)▲，泵轉(zhuǎn)速加快，直至流量達(dá)到要求時(shí)松開；如果流量過大，可手按觸摸開關(guān)▼，泵轉(zhuǎn)速減少，直至流量降到要求時(shí)松開（數(shù)位操作器按鍵的詳細(xì)說明，可參照《變頻器使用手冊》）。

G、選擇合適的差壓傳感器。

H、開始試驗(yàn)前，將電腦連接到實(shí)驗(yàn)裝置中，適時(shí)打開電腦采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并記錄保存。

I、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉螺桿泵電源，關(guān)閉加熱、攪拌電機(jī)電源、關(guān)閉總電源。

J、對整套裝置進(jìn)行清理。拆下模型用氣源吹掃模型內(nèi)的殘余水，放空管路內(nèi)的水。更換實(shí)介質(zhì)或較長時(shí)間不用時(shí)，將儲(chǔ)水罐內(nèi)的水排出，將設(shè)備擦抺干凈，保持工作現(xiàn)場的干凈整潔.