全自动泡沫流体PVT实验仪的设计
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全自动泡沫流体PVT实验仪的设计论文.doc
固定架.dwg
容器塞盖.dwg
总装配图.dwg
手柄.dwg
活塞.dwg
活塞容器部件图.dwg
筒体.dwg
螺母.dwg
锁紧环.dwg
全自动泡沫流体PVT实验仪的设计
1引言3
2发展历程4
2．1泡沫钻井液密度的研究分析4
2.2 钻井液密度测量技术的发展5
3.设计的大体思路6
3.1 PVT实验仪的结构6
3.2设计的原理7
3.3优化设计8
3.4主要设计部分的实物图8
3.5技术关键8
4实验仪的设计9
4.1 筒体设计9
4.11 PVT筒体材料的选择9
4.12 筒体结构的选择9
4.13 筒体内径Ri的设计10
4.14 筒体长度L的设计10
4.15 厚度δ的设计10
4.16 筒体的强度校核13
5 容器塞盖的设计14
5.1 容器塞盖的结构设计14
5.2塞盖的密封设计15
6 螺母设计16
6.1螺母设计16
6.2螺纹联结设计17
6.3螺纹强度校核18
7活塞设计19
7.1活塞结构设计19
7.2活塞的密封设计20
8支架柜的设计20
9柱塞泵的选择20
10毕业设计总结21
参考文献22
附录22
2发展历程
2．1泡沫钻井液密度的研究分析
随着泡沫钻井技术的应用和发展，人们对泡沫钻井液密度的研究分析也逐渐深入。
在钻井过程中人们把钻井液比喻成钻井的血液，钻井液性能的好坏直接关系到钻井的成败，随着钻井技术的发展，钻井液技术也在不断地发展，由起初的清水自然造浆发展到目前的水基、油基和气基三大钻井液体系，能够满足各种复杂地层和各种井型的钻井需要。
早期的钻井技术通常采用的是普通钻井液，尽管我国的钻井技术在不断的发展，然而由于历史和社会的各种原因，也由于人们对环保的忽视，对地质层保护的重视不够，我们对钻井液的研究不够深入，也一直没有采用理想的钻井液。
70年代到80年代初，我国实行对外开放的政策，国民经济建设进入了一个崭新的发展时期，我国石油工业也得到迅速发展。 国外大约在五十年代开始研究和使用泡沫流体，当时美国在易塌层打了一口大直径的井，后来在加利福尼亚州标准石油公司研制出一中种耐原油和盐水的稳定泡沫，它可用于在低压油藏钻井油层及修井。那时已认识到泡沫密度小，具有较强的清除和携带岩屑能力。这期间我国也大胆引进了国外先进技术，在钻井技术方面取得了很大的进步。不可否认，我国泡沫钻井技术起步较晚。80年代中期，首先在石油部门利用泡沫进行钻井和洗井工作，同时也研制出了几种泡沫剂（如F873﹑TAS等），人们还发现泡沫钻井液对地质油层的伤害较其它普通钻井液小很多，在环保方面也发挥了很大的功效。但在理论上探讨不够，还没真正形成一套用于指导实际生产的理论体系。
近年来，随着我国钻井技术的飞速发展以及多年的研究和探索，泡沫流体的应用已取得了很大的成效，目前泡沫钻井液钻井在辽河油田和胜利油田得到广泛采用。吐哈油田也开展了泡沫钻井液钻井，成功开展了牛102水平井，使泡沫钻井液欠平衡钻井的使应井身范围更趋于多样性和广泛性。在实践中，泡沫钻井技术理论方面的研究也渐渐深入。对泡沫本身而言，主要有泡沫的质量参数﹑泡沫的悬浮性和携岩能力﹑泡沫的滤失能力﹑泡沫的热物理性能﹑泡沫的腐蚀性和泡沫的
导电性等。对泡沫流体应用而言，由于冲洗介质的固相含量﹑固相类型﹑密度等对钻井效率影响很大，所以人们在实际应用中一直倾向采用密度较低﹑静压柱压力较小的泡沫冲洗介质，以提高钻井效率。由此泡沫钻井液密度的研究引起了广泛的关注。其研究工作主要归结为以下三个方面：模拟实验研究高温高压对钻井液的影响；提出了相应的钻井液密度模型；在模型的基础上计算钻井液对井下压力的影响。由提出理论到通过建立模型装置来研究再到后来在模拟地质层条件下研究钻井液密度随温度压力的影响而变化，这一系列研究取得了辉煌的成就，它得出了钻井液密度与温度压力之间的关系，在钻井方面为实际生产起到了很好的知道作用。可以肯定的说，随着经济的发展和技术的进步，泡沫和泡沫钻井技术的应用范围将越来越广，对钻井液密度的研究也将发挥更大的技术和经济效益。3.2设计的原理
在设定温度条件下，通过改变压力大小，来观察并记录密度随压力的变化情况，并随时记录密度大小；同理，在一定的压力条件下，通过改变温度高低，来观察并记录密度随温度的变化情况，并随时记录密度大小，这样既可以得出钻井液密度与压力温度的关系，而且可以得出在不同条件下钻井液的密度值。
以下实验流程方框图可以简要说明PVT实验仪测试系统的原理：
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