專(zhuān)利名稱(chēng)：全自動(dòng)應(yīng)力敏感綜合測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種全自動(dòng)應(yīng)力敏感綜合測(cè)試儀，是測(cè)試巖心在 不同地層狀態(tài)下所受壓力敏感程度的儀器，屬于壓力敏感測(cè)試儀器技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
應(yīng)力敏感是指儲(chǔ)層對(duì)所受壓力的敏感程度，應(yīng)力敏感實(shí)驗(yàn)是用儀 器模擬不同的地層壓力，分析測(cè)試巖心受其影響的程度。通過(guò)應(yīng)力敏 感的測(cè)試，可以比較常規(guī)條件下儲(chǔ)層物性與原地質(zhì)條件下物性之間的 差異，考察凈應(yīng)力消失后其物性參數(shù)恢復(fù)的程度，為制定油氣層保護(hù) 措施提供依據(jù)，為中途測(cè)試、試油壓差提供參考。目前應(yīng)用的應(yīng)力敏感測(cè)試儀為手工操作，難以保證測(cè)試數(shù)據(jù)的一致性，準(zhǔn)確性不高，人為誤差大，測(cè)試一個(gè)樣品需兩人操作12小時(shí)以 上，勞動(dòng)強(qiáng)度大。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有的應(yīng)力敏感測(cè)試儀存在的手工操 作以及測(cè)試精度低的狀況，提供一種自動(dòng)化程度高、測(cè)試精確、勞動(dòng) 強(qiáng)度低的全自動(dòng)應(yīng)力敏感綜合測(cè)試儀。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的， 一種全自動(dòng)應(yīng)力 敏感綜合測(cè)試儀，包括巖心夾持器，氣源，其特征是所述的測(cè)試儀以 工控機(jī)為處理器，工控機(jī)經(jīng)設(shè)置的接口電路連接測(cè)試壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、 氣體流量測(cè)量系統(tǒng)和圍壓系統(tǒng)；測(cè)試壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)與巖心夾持器的進(jìn) 口端相連；氣體流量測(cè)量系統(tǒng)與巖心夾持器的出口端相連；圍壓系統(tǒng)
與巖心夾持器相連，設(shè)置的溫度傳感器和大氣壓傳感器經(jīng)十六位模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與接口電路連接。測(cè)試壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)由十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、 繼電器輸出模塊、壓力傳感器、電-氣比例調(diào)壓閥和過(guò)濾器構(gòu)成；過(guò)濾 器外接氣源，過(guò)濾器的輸出端接電-氣比例調(diào)壓閥；壓力傳感器的氣路 輸入端和電-氣比例調(diào)壓閥氣路輸出端連接到巖心夾持器進(jìn)口端，壓力 傳感器輸出端接十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；電-氣比例調(diào)壓閥控制端接繼電 器輸出模塊，十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器輸出端與繼電器輸出模塊連接；十六 位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)端、十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)端、繼電器輸出模塊 數(shù)據(jù)端分別與接口電路數(shù)據(jù)端連接。氣體流量測(cè)量系統(tǒng)由若干常閉電磁閥，若干質(zhì)量流量傳感器，模 擬地，基準(zhǔn)電源，繼電器輸出模塊，放大電路，十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和 精密穩(wěn)壓電源構(gòu)成；巖心夾持器出口端經(jīng)各常閉電磁閥分別接各質(zhì)量 流量傳感器；各質(zhì)量流量傳感器的信號(hào)輸出端、模擬地、基準(zhǔn)電源、 常閉電磁閥分別接繼電器輸出模塊；繼電器輸出模塊接放大電路輸入 端，放大電路的輸出端接十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，繼電器輸出模塊數(shù)據(jù)端 和十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)端分別接接口電路數(shù)據(jù)端；精密穩(wěn)壓電源為 各質(zhì)量流量傳感器提供工作電源。圍壓系統(tǒng)由圍壓泵、壓力測(cè)量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構(gòu)成；圍壓泵的壓 力輸出端與夾持器及壓力測(cè)量系統(tǒng)中的壓力傳感器連接；圍壓泵通過(guò) 設(shè)置的接口電路與控制系統(tǒng)連接；壓力測(cè)量系統(tǒng)由壓力傳感器及其連 接的十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)端和接口電路 數(shù)據(jù)端連接；控制系統(tǒng)由數(shù)字輸入電路模塊、十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器及繼 電器輸出模塊構(gòu)成；數(shù)字輸入電路模塊的輸入端、十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器 及繼電器輸出模塊的輸出端通過(guò)接口電路與圍壓泵連接；數(shù)字輸入電 路模塊、十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)端分別與接
口電路數(shù)據(jù)端連接。本實(shí)用新型以工控機(jī)為處理器，圍繞夾持器設(shè)置圍壓系統(tǒng)、測(cè)試 壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和氣體流量測(cè)量系統(tǒng)，在相關(guān)程序的支持下，自動(dòng)測(cè)試 圍壓，自動(dòng)控制圍壓泵改變圍壓；用質(zhì)量流量傳感器設(shè)計(jì)、制作的氣 體流量測(cè)量系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度和測(cè)量精度高的特點(diǎn)；用電-氣比例調(diào) 壓閥設(shè)計(jì)、制作的測(cè)試壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，具有體積小、控制精度高、控 制電路簡(jiǎn)單、輸出壓力與控制信號(hào)有函數(shù)關(guān)系的優(yōu)點(diǎn)；測(cè)試時(shí)，把長(zhǎng) 度和直徑測(cè)量好的樣品放入儀器中，給樣品通入純凈的穩(wěn)定氣流，由 儀器中的各種傳感器測(cè)出樣品前后壓力、流過(guò)樣品的氣體流量、溫度 (計(jì)算氣體粘度)和大氣壓力，并根據(jù)需要自動(dòng)改變圍壓，通過(guò)計(jì)算 得到樣品的應(yīng)力敏感參數(shù)；本實(shí)用新型可根據(jù)樣品的致密程度自動(dòng)調(diào) 節(jié)氣體流量，自動(dòng)采集測(cè)試壓力、氣體流量、大氣壓力和環(huán)境溫度等 相應(yīng)參數(shù)，自校正，自整定，整套測(cè)試過(guò)程完全由計(jì)算機(jī)控制，提高 測(cè)試精度和一致性，避免人為因素帶來(lái)的誤差，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。本實(shí) 用新型除用于應(yīng)力敏感測(cè)試外，還可以用于滲透率測(cè)試、克氏滲透率 測(cè)試、自定義圍壓測(cè)試和自定義測(cè)試壓測(cè)試。

圖l為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型中測(cè)試壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖； 圖3為本實(shí)用新型中氣體流量測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖； 圖4為本實(shí)用新型中圍壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型，如圖1所示，本實(shí)用 新型由巖心夾持器IO，氣源7，溫度傳感器l，大氣壓傳感器2，包括接口電路的工控機(jī)3，測(cè)試壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)8，氣體流量測(cè)量系統(tǒng)9和圍 壓系統(tǒng)4構(gòu)成。本實(shí)用新型以工控機(jī)3為處理器，工控機(jī)3經(jīng)設(shè)置的
接口電路連接設(shè)置的測(cè)試壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)8，氣體流量測(cè)量系統(tǒng)9，圍壓 系統(tǒng)4;溫度傳感器l，大氣壓傳感器2經(jīng)十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與接口電路連接；測(cè)試壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)8與巖心夾持器10的進(jìn)口端相連； 氣體流量測(cè)量系統(tǒng)9與巖心夾持器10的出口端相連；圍壓系統(tǒng)4與巖 心夾持器10相連。如圖2所示，本實(shí)用新型中測(cè)試壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)由十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換 器14、十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器15、繼電器輸出模塊16、壓力傳感器12、 電-氣比例調(diào)壓閥13和過(guò)濾器11構(gòu)成，過(guò)濾器11外接氣源7，過(guò)濾 器11的輸出接電-氣比例調(diào)壓閥13，壓力傳感器12的氣路輸入端和 電-氣比例調(diào)壓閥13的氣路輸出端連接到巖心夾持器10進(jìn)口端，壓力 傳感器12輸出端接十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器14，電-氣比例調(diào)壓閥13控制 端接繼電器輸出模塊16，十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器15輸出端與繼電器輸出 模塊16連接，十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器14、十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器15、繼電 器輸出模塊16的數(shù)據(jù)端分別與接口電路數(shù)據(jù)端連接。如圖3所示，本實(shí)用新型中氣體流量測(cè)量系統(tǒng)由若干常閉電磁閥 17，質(zhì)量流量傳感器18、 5、 6，模擬地19，基準(zhǔn)電源20，繼電器輸 出模塊16，放大電路21，十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器14和精密穩(wěn)壓電源22 構(gòu)成，巖心夾持器10出口端經(jīng)各常閉電磁閥17分別接相應(yīng)傳感器18、 5、 6，傳感器18、傳感器5、傳感器6、模擬地19、基準(zhǔn)電源20、常 閉電磁閥17分別接繼電器輸出模塊16，繼電器輸出模塊16接放大電 路21輸入端，放大電路21輸出端接十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器14，繼電器 輸出模塊16、十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器14的數(shù)據(jù)端分別接接口電路數(shù)據(jù)端， 精密穩(wěn)壓電源22為各質(zhì)量流量傳感器提供工作電源。圍壓系統(tǒng)4由圍壓泵23、壓力測(cè)量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構(gòu)成；圍壓泵 23的壓力輸出端與夾持器10及壓力測(cè)量系統(tǒng)中的壓力傳感器25連接; 圍壓泵23通過(guò)設(shè)置的圍壓泵接口電路24與控制系統(tǒng)連接；壓力測(cè)量 系統(tǒng)由壓力傳感器25及與其連接的十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器14構(gòu)成，十六 位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器14數(shù)據(jù)端和工控機(jī)3的接口電路數(shù)據(jù)端連接；控制系 統(tǒng)由數(shù)字輸入電路模塊26、十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器15及繼電器輸出模塊 16構(gòu)成；數(shù)字輸入電路模塊26、十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器15及繼電器輸出 模塊16通過(guò)圍壓泵接口電路24與圍壓泵連接;數(shù)字輸入電路模塊26、 十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器14、十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器15的數(shù)據(jù)端分別與工控 機(jī)3的接口電路數(shù)據(jù)端連接。本實(shí)用新型中，工控機(jī)3的接口電路采用ADAM-4520，十六位模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器14采用ADAM-4017，十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器15采用ADAM-4024， 繼電器輸出模塊16采用ADAM-4068,數(shù)字輸入電路模塊26采用 ADAM—4051。
權(quán)利要求1、一種全自動(dòng)應(yīng)力敏感綜合測(cè)試儀，包括巖心夾持器，氣源，其特征是所述的測(cè)試儀以工控機(jī)為處理器，工控機(jī)經(jīng)設(shè)置的接口電路連接測(cè)試壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、氣體流量測(cè)量系統(tǒng)和圍壓系統(tǒng)；測(cè)試壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)與巖心夾持器的進(jìn)口端相連；氣體流量測(cè)量系統(tǒng)與巖心夾持器的出口端相連；圍壓系統(tǒng)與巖心夾持器相連，設(shè)置的溫度傳感器和大氣壓傳感器經(jīng)十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與接口電路連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)應(yīng)力敏感綜合測(cè)試儀，其特征是測(cè) 試壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)由十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、繼電器輸出 模塊、壓力傳感器、電-氣比例調(diào)壓閥和過(guò)濾器構(gòu)成；過(guò)濾器外接氣源， 過(guò)濾器的輸出端接電-氣比例調(diào)壓閥；壓力傳感器的氣路輸入端和電-氣 比例調(diào)壓閥氣路輸出端連接到巖心夾持器進(jìn)口端，壓力傳感器輸出端接 十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；電-氣比例調(diào)壓閥控制端接繼電器輸出模塊，十二位 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器輸出端與繼電器輸出模塊連接；十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)端、 十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)端、繼電器輸出模塊數(shù)據(jù)端分別與接口電路數(shù)據(jù) 端連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)應(yīng)力敏感綜合測(cè)試儀，其特征是氣 體流量測(cè)量系統(tǒng)由若干常閉電磁閥，若干質(zhì)量流量傳感器，模擬地，基 準(zhǔn)電源，繼電器輸出模塊，放大電路，十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和精密穩(wěn)壓電 源構(gòu)成；巖心夾持器出口端經(jīng)各常閉電磁閥分別接各質(zhì)量流量傳感器； 各質(zhì)量流量傳感器的信號(hào)輸出端、模擬地、基準(zhǔn)電源、常閉電磁閥分別 接繼電器輸出模塊的輸入端；繼電器輸出模塊的輸出端接放大電路輸入 端，放大電路的輸出端接十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，繼電器輸出模塊數(shù)據(jù)端和 十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)端分別接接口電路數(shù)據(jù)端；精密穩(wěn)壓電源為各質(zhì) 量流量傳感器提供工作電源。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)應(yīng)力敏感綜合測(cè)試儀，其特征是圍 壓系統(tǒng)由圍壓泵、壓力測(cè)量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構(gòu)成；圍壓泵的壓力輸 出端與夾持器及壓力測(cè)量系統(tǒng)中的壓力傳感器連接；圍壓泵通過(guò)設(shè)置的 接口電路與控制系統(tǒng)連接；壓力測(cè)量系統(tǒng)由壓力傳感器及與其連接的十 六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，十六位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)端和接口電路數(shù)據(jù)端連 接；控制系統(tǒng)由數(shù)字輸入電路模塊、十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器及繼電器輸出模 塊構(gòu)成；數(shù)字輸入電路模塊的輸入端、十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器及繼電器輸出 模塊的輸出端通過(guò)接口電路與圍壓泵連接；數(shù)字輸入電路模塊、十六位 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、十二位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)端分別與接口電路數(shù)據(jù)端連接。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)應(yīng)力敏感綜合測(cè)試儀，其特征是接 口電路采用ADAM-4520。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種全自動(dòng)應(yīng)力敏感綜合測(cè)試儀，屬于壓力敏感測(cè)試儀器技術(shù)領(lǐng)域，主要特點(diǎn)是以工控機(jī)為處理器，圍繞夾持器設(shè)置圍壓系統(tǒng)、測(cè)試壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和氣體流量測(cè)量系統(tǒng)，在相關(guān)程序的支持下，自動(dòng)測(cè)試圍壓，自動(dòng)控制圍壓泵改變圍壓；解決現(xiàn)有應(yīng)力敏感測(cè)試儀手工操作難以保證測(cè)試數(shù)據(jù)的一致性，本實(shí)用新型可根據(jù)樣品的致密程度自動(dòng)調(diào)節(jié)氣體流量，自動(dòng)采集測(cè)試壓力、氣體流量、大氣壓力和環(huán)境溫度等相應(yīng)參數(shù)，自校正，自整定，整套測(cè)試過(guò)程完全由計(jì)算機(jī)控制，提高測(cè)試精度和一致性，避免人為因素帶來(lái)的誤差，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。本實(shí)用新型除用于應(yīng)力敏感測(cè)試外，還可以用于滲透率測(cè)試、克氏滲透率測(cè)試、自定義圍壓測(cè)試和自定義測(cè)試壓測(cè)。
文檔編號(hào)G01N19/00GK201034919SQ20072003367
公開(kāi)日2008年3月12日 申請(qǐng)日期2007年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月18日
發(fā)明者曹海虹, 楊華健 申請(qǐng)人:華東石油局規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院