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驗室測試管路中固液流體流動時的剪切速率，與現(xiàn)場施工時管路中液體流動時的剪切速率相同的方式進行實驗。從而用來模擬液體現(xiàn)場施工時的流動狀態(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

同時可以根據(jù)計算機采集系統(tǒng)從而畫出相應(yīng)的曲線圖。

為評價壓裂液降摩阻性能，進一步認(rèn)識不同壓裂液、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、實驗液體包括清水、基液、降阻劑，可在液體粘度較高的情況下進行實驗；

3、設(shè)備設(shè)計方案為采用循環(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情況；

二、特點：

1. 采用閉式循環(huán)流程系統(tǒng)，連續(xù)試驗；
2. 一次試驗可得多個試驗結(jié)果，節(jié)省時間，試驗液體需要量少；
3. 試驗液體在管路中以直線推進方式進行循環(huán)，液體結(jié)構(gòu)不會被破壞；
4. 試驗管路上設(shè)置超溫超壓報警和停機裝置，以保試驗安全進行；
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、精密控溫儀等，確保試驗結(jié)果可靠；

三、功能：

1、測定不同排量的清水摩阻，以便與試驗液體摩阻進行對比，為施工設(shè)計提供依據(jù)。
    2、測定油類試驗液體摩阻，評價油品降阻劑。
    3、數(shù)據(jù)采集處理均由計算機自動完成，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、壓力保護系統(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，最大流量120L/min，工作壓力3MPa。

彈性緩沖器：容積10L,設(shè)計壓力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)部流體流動的情況。

（七）、流量計：

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

（八）、壓力保護系統(tǒng)：

主要用來實施對系統(tǒng)的安全保護。

（九）、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)：

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵，它保證整個系統(tǒng)的測試精度，并實現(xiàn)各個系統(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)合采集軟件實現(xiàn)適時采集。

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接口由計算機采集。

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算機。

D、流量計量：用于測量注入液體的流量。

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

七、操作規(guī)程：

1、開機前的準(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、儲水箱內(nèi)加入水或配置好的實驗用液體介質(zhì)，加入量以淹沒回水口上1-2厘米為宜。

E、將本次實驗用模型連接入管路，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“氮氣"，充氣壓力以試驗壓力的90-95%為宜，如不能正確估計工作壓力的話，不妨先將氣壓充高一點，實驗過程中發(fā)現(xiàn)壓力偏高的話，緩慢打開閥1放去一部分氣，達到要求為止。請務(wù)必關(guān)閉閥1。

2、開機操作

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"，攪拌電機攪拌，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)定電接點壓力表值，將電極點壓力表紅針撥到需要的壓力值（即壓力上限）。當(dāng)泵輸出壓力達到上限值時電極點壓力表會自動關(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“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，手按觸摸開關(guān)▲，泵轉(zhuǎn)速加快，直至流量達到要求時松開；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、開始試驗前，將電腦連接到實驗裝置中，適時打開電腦采集實驗數(shù)據(jù)，并記錄保存。

I、實驗結(jié)束后，關(guān)閉螺桿泵電源，關(guān)閉加熱、攪拌電機電源、關(guān)閉總電源。

J、對整套裝置進行清理。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。更換實介質(zhì)或較長時間不用時，將儲水罐內(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.