Анализатор статического напряжения сдвига ZYS-1704

Описание

Анализатор статического напряжения сдвига ZYS-1704

Образец цементного раствора, который должен быть испытан, поддерживается в статическом состоянии внутри резервуара Анализатор статического напряжения сдвига ZYS-1704 при контролируемой температуре и давлении. Первый преобразователь генерирует акустический сигнал, который передается через образец. Второй преобразователь измеряет и записывает амплитуду акустического сигнала после прохождения образца. Затем эти данные обрабатываются, и статическая прочность геля образца определяется в соответствии с заранее заданным соотношением, связывающим амплитуду сигнала со статической прочностью геля.

Акустический сигнал представляет собой ультразвуковой сигнал в диапазоне примерно 100– 600 кГц.

Образец цементного раствора помещается в ячейку Анализатор статического напряжения сдвига ZYS-1704. Предварительно регулируется температура и давление, для поддержания образца цементного раствора в статическом состоянии, имитирующем условия в стволе скважины. Первый преобразователь, расположенный на одном конце ячейки высокого давления, передает акустический сигнал через образец на второй или принимающий преобразователь. Затем сигнал, аналогичный форме акустической волны, фиксируется и оцифровывается электроникой.

Захваченная форма акустической волны фильтруется полосовым фильтром для получения предпочтительного высокочастотного ультразвукового сигнала в диапазоне 100–600 кГц. Затем выполняется вычисление огибающей для отфильтрованной формы волны, и пиковая амплитуда импульсного сигнала строится для создания графического представления амплитуды сигнала в зависимости от времени. Статическая прочность геля образца затем вычисляется процессором данных, через компьютер, в соответствии с заранее определенной зависимостью, коррелирующей амплитуду сигнала со статической прочностью геля. Анализатор статического напряжения сдвига ZYS-1704

Для определения корреляции прочности геля с амплитудой и временем пробега используется график, чтобы графически продемонстрировать взаимосвязь данных. На диаграмме время прохождения и амплитуда используются как ось Y графика, а прочность геля используется как ось X. Анализатор статического напряжения сдвига ZYS-1704

ISO 10426-6:2008 Нефтяная и газовая промышленность — Цементы и материалы для цементирования скважин — Часть 6: Методы определения статической прочности геля цементных составов.

МЕТОДОЛОГИЯ

Определение статической прочности геля (SGS) цементного раствора является важным параметром проектирования в конкретных условиях цементирования. Определение характеристик прочности геля цементного раствора позволяет пользователю определить, подходит ли конструкция цемента для конкретной предполагаемой цели. Исторически SGS цементного раствора определялась методом с использованием ротационного вискозиметра типа Куэтта. Совсем недавно специализированные инструменты, в том числе устройство вращающегося типа, устройство прерывистого вращения и устройство ультразвукового типа, были использованы для измерения увеличения прочности геля статического цементного раствора.

Подготавливают образец для испытаний в соответствии со стандартом ISO 10426-2, раздел 5. Лабораторная температура образца цемента и воды для смешивания должна быть в пределах ± 2 °C (± 3 °F) от соответствующей температуры, ожидаемой на буровой площадке. Если полевые условия неизвестны, температура смеси воды и сухого цемента должна составлять 23 °C ± 2 °C (73 °F ± 3 °F) непосредственно перед смешиванием.

Испытываемый цементный раствор поддерживается в статическом состоянии при контролируемой температуре и давлении внутри камеры высокого давления, способной измерять акустические свойства раствора. Первый преобразователь генерирует акустический сигнал, который передается через образец. Второй датчик измеряет и записывает амплитуду акустического сигнала после его прохождения через образец. Затем эти данные обрабатываются, и SGS образца определяется в соответствии с алгоритмом корреляции амплитуды акустического сигнала с SGS.

Аппарат для определения статической прочности геля ультразвукового типа должен быть откалиброван в соответствии с инструкциями производителя. Во время периода испытаний температура и давление суспензии в испытательной камере повышаются в соответствии с соответствующим графиком испытаний с моделированием скважины. Определять температуру цементного раствора требуется с помощью «специальной» термопары типа J по классификации ASTM E220, расположенной в центре испытательной ячейки. Система измерения температуры должна быть откалибрована с точностью ± 2 °C (± 3 °F).

Калибровку следует проводить не реже одного раза в три месяца.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

После кондиционирования цементного раствора его помещают в камеру ультразвукового устройства для повышения статической прочности геля, предварительно нагретую до меньшей из температуры циркуляции в интересующей зоне или до 88 °C (190 °F). Подайте на образец давление в интересующей зоне или до предельного значения, установленного устройством. Если температура в интересующей зоне превышает 88 °C (190 °F), увеличивайте температуру циркуляции в интересующей зоне со скоростью 2 °C / мин (4 °F / мин). Во время определения SGS температура и давление должны поддерживаться в пределах ± 1 °C (± 2 °F) и ± 0,7 МПа (± 100 фунтов на кв. Дюйм) от целевых значений. В случаях, когда ожидается продолжительный период текучести цементного раствора, температура испытания может быть увеличена до температуры циркуляции забоя через 240 минут после достижения температуры циркуляции в интересующей зоне.

Запишите значение SGS и время, прошедшее с момента начала испытания, когда достигается температура циркуляции в интересующей зоне. Запишите время до 50 Па (100 фунтов / 100 футов2), 100 Па (200 фунтов / 100 футов2), 150 Па (300 фунтов / 100 футов2), 200 Па (400 фунтов / 100 футов2) и 250 Па (500 фунтов-сил / 100 футов2) SGS. Где это применимо, определите критический период статической прочности геля путем измерения времени, необходимого для перехода цемента от критического значения статической прочности геля (см. Приложение A) до SGS 250 Па (500 фунтов силы / 100 фут2). Необходимо указать изготовителя, модель устройства и тип кондиционирования, использованные при определении SGS.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

— Максимальная температура: 204 °C / 400 °F

— Максимальное давление: 140 МПа / 20,000 psi;

— Частота ультразвукового сигнала: 100–600 кГц;

— Питание: 220 В ±15%, 50/60 Гц, 15 А, 115 В ±15%, 50/60 Гц, 30 А;

— Размеры: 419 мм × 558 × 381 мм;

— Общий вес: 36 кг.

Требования к подключению воздуха и воды:

— Подача воздуха: рекомендуемая 0,69 МПа (100 psi), максимальная 1,03 МПа (150 psi), разъем ¼″ NPT;

— Подача воды: 0,28–0,69 МПа (40–100 psi), 4–38 °C (40–100°F), разъем ¼″ NPT;

— Слив воды: более чем 95 °C, разъем ¼″ NPT;

— Подача охлаждающей жидкости: разъем ¼″ NPT разъем;

— Слив охлаждающей жидкости: ¼″ NPT разъем.

Требования подключения к компьютеру:

— Windows 7 или выше;

— USB-порт;

— Локальная сеть-Ethernet;

— Минимальное разрешение экрана: 1280 × 680

ОСОБЕННОСТИ

— Отображение в режиме реального времени в виде графика статической прочности геля и прочности цемента на сжатие;

— Давление и температура контролируются и регулируются автоматически;

— Отчеты о данных в реальном времени, которые могут быть экспортированы в Exel (таблица), Png (график) или Pdf (общий отчет);

— Возможность управления без компьютера через сенсорный дисплей;

— Удаленное управление посредством сети Ethernet с помощью любых устройств, поддерживающих выход в интернет, в том числе Android или IOS;

— Автоматические сохранение данных в режиме проведения теста;

— Контроль давления через компьютер и манометр;

— Контур охлаждения вокруг испытательной ячейки;

— Дискретность сигнала в 10 раз выше (10 наносекунд) по сравнению с предшествующими аналогами;

— Калибровка через металлический стержень;

— Возможность подключения внешнего охладителя (опция);

— Разработка дополнительных функций прибора по запросу Клиента