Система исследований механических характеристик горных пород
Назначение:
Система предназначена для определения прочностных и петрофизических (геомеханических) свойств образцов горных пород в условиях, моделирующих термобарические условия естественного залегания.
Характеристики оборудования:
Установка состоит из трёх основных блоков: блока камеры прочности, блока гидравлической системы и блока электроники. На рабочем месте оператора располагаются: моноблок, клавиатура и манипулятор «мышь», а также источник бесперебойного питания компьютера.
Определяемые параметры:
• Изменение пористости в зависимости от изменения давления обжима и осевой нагрузки;
• Изменение размеров образца в зависимости от изменения давления обжима и осевой нагрузки;
• Определение предела прочности при полном разрушении при одноосном сжатии;
• Определение предела прочности при полном разрушении при одноосном не прямом растяжении;
• Определение предела прочности и остаточной прочности при различном всестороннем сжатии вплоть до пластового;
• Модуль Юнга и коэффициент Пуассона в статике и в динамике;
• Удельная работа, затрачиваемая на разрушение;
• Время распространения продольных (p) и поперечных (s) акустических волн в образцах горных пород;
• Проницаемость керна по жидкости при однофазной фильтрации в пластовых условиях;
• Построение паспорта прочности для пределов прочности в координатах нормальных и касательных напряжений и определение основных параметров паспорта прочности для каждого объекта.
Программное обеспечение:
Управление работой системы автоматизировано и обеспечивается управляющей программой, разработанной на базе специализированного пакета LabView.
Вид управляющей программы СМП-ГЕО:
Комплектация:
– Кернодержатель (камера прочности) с электрическим нагревателем, домкратом и подъёмным механизмом – 1 шт,
– Пластовая гидравлическая система (подача пластовых жидкостей) – 1 компл.;
– Горная гидравлическая система (создание горного (обжимного) давления) – 1 компл.;
– Осевая гидравлическая система (создание осевой нагрузки) – 1 компл.;
– Система исследований механических характеристик горных пород – 1 компл.;
– Система создания противодавления при фильтрации – 1 компл;
– Ультразвуковая система измерения скорости – 1 шт.;
– Датчики контрольно-измерительной системы – 1 компл.;
– Стандартные образцы для системы измерения скоростей распространения акустических волн – 1 компл.;
– ПК со специализированным русифицированным ПО – 1 компл.;
– Комплект ЗИП на 2 года работы.
Технические параметры системы:
1) Кернодержатель со следующими характеристиками:
– Диаметр исследуемых кернов, мм – 30, 38, 50;
– Длина исследуемых кернов, мм – 60, 80, 100;
– Всестороннее давление обжима – 100 МПа;
– Пластовое давление – 70 МПа;
– Осевая статическая нагрузка – 1000 кН;
– Диапазон регулирования температуры керна – до +150 ºС;
Сборка с образцом
– Скорость нагружения по напряжению максимальная – 60 МПа/мин;
– Скорость нагружения по деформации максимальная – 5 мм/мин;
– Материал частей кернодержателя, контактирующих с пластовой жидкостью – нержавеющая сталь, титан;
– Автоматическое управление осевым и всесторонним давлением обжима;
– Десять 4-х контактных гермовыводов для подключения встраиваемых в камеру прочности датчиков (осевые, окружные датчики деформаций, датчики измерения УЗ волн, датчик температуры).
2) Ультразвуковая система измерения скорости распространения продольных и
поперечных волн, которая включает:
– Рабочая частота – 1 МГц;
– Диапазон измерения скоростей распространения УЗ волн – от 500 до 9000 м/с;
– Независимое возбуждение продольной и поперечной волн (два независимых канала, усиление до +40 Дб, цифровой интерфейс управления);
– Плавная регулировка мощности сигнала;
– Компьютерное и дополнительно ручное управление;
– Маркерное определение времени первого вступления волны;
– Автоматический расчет упругих констант образца;
3) Система прокачки жидкости при фильтрации, со следующими характеристиками:
– Рабочие среды – вода, керосин, нефть;
– Минерализация воды – до 300 г/л;
– Минимальный расход жидкости – 0,001 см3/мин;
– Максимальный расход жидкости – 30 см3/мин;
– Точность поддержания расхода (от текущего значения) – 0,5%;
– Датчик дифференциального давления – 1 шт.;
– Верхний предел датчика дифференциального давления – 1,6 МПа;
– Погрешность датчика дифференциального давления – 0,1%;
– Поддержание постоянного перепада давления.
4) Система исследований механических характеристик горных пород
– Возможность проведения испытаний с управлением по напряжению или деформации;
– Комплект монтажных колец (верхнее и нижнее) для двух датчиков деформации LVDT, расположенных на противоположных сторонах под углом 180° для контроля осевой деформации устанавливаемых на непосредственно образце;
– Роликовая цепь и приспособление для монтажа датчика для измерений поперечных (окружных) деформаций
устанавливаемая непосредственно на образце;
– Диапазон измерения датчиков поперечных деформации – ±2 мм;
– Диапазон измерения датчиков осевой деформации – ±3 мм;
– Точность измерения линейных размеров – ±0,002 мм.
Рабочие условия применения:
– Напряжение сети – 380 ± 5%;
– Частота – 50 Гц;
– Суммарная потребляемая мощность – не менее 13 кВт;
– Температура окружающего воздуха при эксплуатации – +25С 5С;
Гарантия:
– Гарантийный срок службы составляет 12 месяцев с момента ввода в эксплуатацию;
– Год выпуска оборудования и материалов, поставляемых к оборудованию не ранее предшествующего/текущего года.
– Документальное подтверждение полномочий на осуществление поставки, пуско-наладочных работ, сервисного, технического, гарантийного и постгарантийного обслуживания системы (договор или письмо).
Метрологическое обеспечение:
Система сопровождается:
– программой и методикой первичной и периодической аттестации, утвержденной в установленном порядке. После монтажа системы проводится первичная аттестация в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.586 с оформлением прокола первичной аттестации и аттестата;
– Тип средств измерений (СИ), входящий в комплект поставки утвержден в установленном порядке, и внесен в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений;
СИ сопровождаются следующей документацией:
o свидетельством об утверждении типа СИ;
o описанием типа (приложением к свидетельству);
o методикой поверки СИ;
o свидетельство о первичной поверке.
Срок до окончания действия свидетельства о поверке СИ на дату поставки составляет не менее 2/3 межповерочного интервала.
Обеспечение безопасности:
Оборудование не создаёт опасных и вредных производственных факторов и не требует применения специальных средств защиты персонала. Воздействие на работников вредных факторов не превышает гигиенических нормативов, установленных соответствующи
