Установка для дослідження механічних властивостей зразків керна «ПИК-УИДК»

Установка для дослідження механічних властивостей зразків керна «ПИК-УИДК»

«ПИК-УИДК» є багатофункціональною системою, призначеною для визначення пружно-міцнісних і фільтраційно-ємнісних властивостей зразків керна в пластових умовах. Камера міцності установки дозволяє створювати одно- та тривісне навантаження зразка керна з одночасним вимірюванням його поздовжніх (осьових) та поперечних (латеральних) деформацій аж до руйнування зразка, визначенням швидкостей проходження поздовжніх та поперечних ультразвукових хвиль, а також з оцінкою динаміки порового простору зразка. Установка може бути укомплектована системою фільтрації з метою оцінки властивостей зразків при контакті з пластовими або технологічними рідинами.

Установка дозволяє проводити вимірювання пружно-міцнісних властивостей зразків гірських порід відповідно до ГОСТ 27153.7-75, ГОСТ 211532-84, ГОСТ 21153.8-88, ГОСТ 28985-91, а також стандартів ASTM з трьохосних випробувань зразків гірських порід.

Особливості

Наявність додаткових роз'ємів для передачі вимірювальних та керуючих сигналів у камері міцності для проведення спеціалізованих тестів (з використанням додаткових датчиків деформації, ультразвукових сенсорів для вивчення властивостей анізотропних зразків порід, побудови об'ємних моделей розвитку тріщин)

Кульова опора для належного вирівнювання зразків під час випробувань

Спеціальні плит навантаження зразків керна, що мають порти для подачі порового тиску, що дозволяють проводити вимірювання електричного опору

Вимірювані параметри

Зміна розмірів зразка під час стиснення

Межа міцності зразка при одно- та тривісному стисканні

Статичні та динамічні модулі Юнга та коефіцієнти Пуассона

Швидкості проходження поздовжніх та поперечних ультразвукових хвиль у процесі навантаження

Безперервна оцінка відкритої пористості при навантаженні

Вимірювання електричного опору зразків керна

Вимірювання проникності зразків керна по рідині (при всесторонньому обтиску з протитиском)

Технічні характеристики

Осередок та система тривісного стиску, що включає:

осередок тривісного стиснення;

систему подачі та підтримання обтискного тиску;

систему осьового навантаження зразка;

систему збору та аналізу даних;

десять 4-х контактних гермовиводів для підключення вбудованих в камеру міцності датчиків (осьові, окружні датчики деформацій, датчики вимірювання УЗ хвиль, датчик температури);

5 портів тиску: осьове, всебічне, порове нижнє, порове верхнє, скидання.

Діаметр досліджуваних кернів, мм 30, 38, 50

Довжина досліджуваних кернів, мм 60, 80, 100

Всебічний тиск обтиску, МПа до 70

Поровий тиск, МПа до 40

Осьове статичне навантаження, кН до 1000

Робоча температура, ° С до +150

Контроль осьового навантаження датчик сили

Максимальна швидкість навантаження, МПа/хв 60

Максимальна швидкість навантаження, мм/хв.

Матеріал частин, що контактують із пластовою рідиною: нержавіюча сталь, титан.

Можливості

автоматичне управління осьовим та всебічним тиском обтиску

проведення випробувань з управлінням з напруги чи деформації

Комплект плит для випробувань у камері міцності, який включає:

верхня плита на сферичній опорі із портом для створення порового тиску;

нижня плита із портом для створення порового тиску.

Діаметр досліджуваних кернів, мм 30, 38, 50

Максимальний робочий тиск обтиску, МПа 70

Максимальний робочий поровий тиск, МПа 40

Максимальна робоча температура, ° С до +150

Система для контролю осьових та поперечних (окружних) деформацій, яка включає:

комплект монтажних кілець (верхнє та нижнє) для двох датчиків деформації LVDT, розташованих на протилежних сторонах під кутом 180° для контролю осьової деформації, що встановлюються на безпосередньо зразку;

роликовий ланцюг та пристосування для монтажу датчика для вимірювань поперечних (окружних) деформацій, що встановлюється безпосередньо на зразку.Діаметр досліджуваних кернів, мм 30, 38, 50

Максимальний робочий тиск обтиску, МПа 70

Максимальний робочий поровий тиск, МПа 40

Максимальна робоча температура, ° С до +150

Діапазон вимірювання датчиків осьової деформації, мм ±3

Діапазон вимірювання датчиків поперечних деформацій, мм ±2

Точність вимірювання лінійних розмірів, мм ±0,002

Ультразвукова система вимірювання швидкості поширення поздовжніх та поперечних хвиль, яка включає:

комплект плит з інтегрованими датчиками для хвиль стиснення та зсуву з портами подачі порового тиску;

верхня плита на сферичній опорі;

нижня плита жорсткої фіксації.

Діаметр досліджуваних кернів, мм 30, 38, 50

Максимальний робочий тиск обтиску, МПа 70

Максимальний робочий поровий тиск, МПа 40

Максимальна робоча температура, ° С до +150

Осьове навантаження, кН до 1000

Робоча частота, МГц 1

Діапазон виміру швидкостей проходження УЗ хвиль, м/с від 500 до 9000

Джерело ультразвукових коливань

незалежне збудження поздовжньої та поперечної хвиль

плавне регулювання потужності сигналу

комп'ютерне та додатково ручне управління

Попередній підсилювач ультразвукових коливань

два незалежні канали, посилення до + 40 Дб, цифровий інтерфейс управління

захист входів

Реєстратор коливань

смуга пропускання 100 МГц

2 незалежні канали реєстрації

передача цифрового сигналу на комп'ютер

Зберігання та обробка результатів вимірювань

маркерне визначення часу першого вступу хвилі

можливість збереження отриманих сигналів у цифровому вигляді

автоматичний розрахунок пружних констант зразка

Система підтримання порового тиску, яка включає:

насоси для підтримки постійного порового тиску та підтримки постійної витрати порової рідини;

блок виміру диференціального тиску;

автоматичний регулятор протитиску.

Діаметр досліджуваних кернів, мм 30, 38, 50

Максимальна робоча температура, ° С до +150

Підтримка постійного порового тиску, МПа до 40

Підтримка постійної витрати мл/хв від 0,001 до 15

Точність підтримки витрати % 0,5 від поточного значення

Точність підтримання тиску, % 0,25 % від ВПІ

Верхня межа вимірювання датчика диференціального тиску, МПа 1

Похибка виміру, % не більше 0,1

Робочі середовища вода з мінералізацією до 300 г/л, нафта

Можливості

підтримання постійного перепаду тиску на зразку за рахунок зміни витрати рідини

визначення обсягів прокачених рідин;