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NP-4型高溫高壓頁巖膨脹儀

一、概    述
高溫高壓頁巖膨脹儀可以在模擬井下地層溫度和壓力狀態下檢測泥頁巖樣品的水化膨脹規律，評價有關處理劑的抑制能力，優選適合于鉆井現場的處理劑種類或配比。這對于研究井壁穩定問題，采取科學經濟的處理決策，以及有關抑制性處理劑的研究與生產都具有重要的參考指導作用。
該儀器配有專用的制樣裝置和數據自動采集處理系統，可模擬頁巖成形的地層壓力，自動采集各試驗參數，進行數據處理，即時顯示測試結果，貯存、顯示、打印試驗規律曲線和數據。
利用該儀器可進行以下幾個方面的研究、評價：
1．泥頁巖水化膨脹規律；
2．有關處理劑抑制性能評價；
3．抑制性處理劑的合適使用濃度；
4．多種處理劑復合的合適配比；
5．有關處理劑或頁巖適用的溫度壓力條件。
二、工作原理
儀器主要通過測定泥頁巖樣品在高溫高壓模擬試驗狀態，與處理劑溶液相互作用而發生的水化膨脹量，來分析、評價泥頁巖樣品的水敏特性或有關處理劑的抑制性能。
在泥頁巖形成過程中，由于上覆壓力的壓力作用使泥頁巖顆粒間隙中的部分地層水被擠走，并會使巖石顆粒孔隙中離子濃度升高，當地層被鉆開后，泥頁巖就會吸水膨脹并產生較大的膨脹壓，因而形成縮徑，坍塌，發生卡鉆等鉆井事故。
基于上述機理，將取到的天然巖心經適當處理，在一定壓力、含水量、離子濃度等條件下，壓制成人造巖心樣品，用以模擬自然巖心。將制成的模擬巖心裝到測試室內，置于試驗溶液的浸泡狀態下，給定要求的溫度、壓力，以模擬有關地層條件，由于泥頁巖模擬巖心與有關試驗溶液的相互作用，隨著時間的延長，巖心試樣將發生緩慢的吸水膨脹。試樣的膨脹變化量經高精度的高溫、高壓，位移傳感器的測定，輸入到微機系統，即時顯示在屏幕上，同時儀器的試驗溫度，壓力也由計算機直接采集，并隨時記錄下來，而后可由打印機，打印出試驗報告。
三、主要技術指標
1．工作溫度：室溫～180℃
   控溫精度：±1℃
2．工作壓力：0～10MPa
   控壓精度：±0.1MPa（0～4.5MPa）
                  ±0.3MPa（4.5～10MPa）
3．制樣壓力：0～100MPa±1.5%
4．位移測量范圍：0～20mm
     測量精度：±0.01mm
5．電源：220V 50Hz
     功率：1KW