Ультразвуковой анализатор цемента fann 520 ht

Содержание

HT Ультразвуковой анализатор цемента Модель 520
Управление данными
HT Ультразвуковой анализатор цемента Модель 520
Управление данными
Fann | Оборудование для тестирования растворов при моделировании скважинных условий
Ультразвуковой анализатор цемента (UCA) OFITE

HT Ультразвуковой анализатор цемента Модель 520

HT Ультразвуковой анализатор цемента Модели 520 используется для определения интенсивности набора относительной прочности в образце цемента при температуре и давлении моделируемой скважины. Анализатор цемента определяет относительную прочность путем измерения скорости ультразвукового сигнала, проходящего через образец цемента по мере его затвердевания. Цемент начинает загустевать, время, необходимое для прохождения ультразвуковой волны через образец, уменьшается, позволяя вычислить относительную прочность цемента.
Модель 520 позволяет проводить испытания цементных растворов при температурах до 260°C и давлениях до 138 МПа. Контроль давления осуществляется вручную, при использовании регуляторов воздуха и давления. Пользователь получает пошаговые инструкции. Желаемые и фактические значения данных отображаются вместе с многими другими данными во время тестирования, предоставляя пользователю значительное количество полезной информации. Приобрести ультразвуковой анализатор цемента вы можете на нашем сайте с доставкой по России.

Цифровой дисплей, отображающий величины текущей прочности образца, времени прохождения ультразвуковой волны, давления и температуры в реальном времени;
USB накопитель для экспорта данных;
Использует операционную систему ОС Microsoft Windows 7;
Неразрушающий метод определения относительной прочности;
Компактный настольный дизайн;
Встроенный охладитель для быстрого снижения температуры в камере высокого давления (также в качестве опции доступен — дополнительный охладитель);
Калибровка времени перехода осуществляется тестированием воды;

Не требуется дополнительный компьютер;
Цветной сенсорный дисплей 12 дюймов;
Сетевой обмен данными в реальном времени;
Прочная и компактная электроника, способная выдерживать лабораторную среду;
Автоматическое выключение по времени при исследовании на прочность и сжатие;
Использование высокотемпературных, ультразвуковых преобразователей
Лицензионное программное обеспечение FANN, способное интегрировать системы сбора данных сторонних производителей и осуществлять работу нескольких приборов одновременно;

Управление данными

Анализатор цемента оснащен уникальным программным обеспечением FANN для регулирования температуры и сбора данных, которое обеспечивает оператору беспрецедентную простоту использования. Модель 520 имеет сенсорный монитор, с помощью которого легко осуществима калибровка и диагностика. Анализатор цемента 520 имеет широкий спектр возможностей для экспортирования данных: отправка на любой принтер, загрузка на USB накопитель или экспорт в формате .pdf файлов. Числовые данные испытаний могут быть перенесены в файл с расширением *.txt.

Источник

HT Ультразвуковой анализатор цемента Модель 520

HT Ультразвуковой анализатор цемента Модели 520 используется для определения интенсивности набора относительной прочности в образце цемента при температуре и давлении моделируемой скважины. Анализатор цемента определяет относительную прочность путем измерения скорости ультразвукового сигнала, проходящего через образец цемента по мере его затвердевания. Цемент начинает загустевать, время, необходимое для прохождения ультразвуковой волны через образец, уменьшается, позволяя вычислить относительную прочность цемента.
Модель 520 позволяет проводить испытания цементных растворов при температурах до 260°C и давлениях до 138 МПа. Контроль давления осуществляется вручную, при использовании регуляторов воздуха и давления. Пользователь получает пошаговые инструкции. Желаемые и фактические значения данных отображаются вместе с многими другими данными во время тестирования, предоставляя пользователю значительное количество полезной информации. Приобрести ультразвуковой анализатор цемента вы можете на нашем сайте с доставкой по России.

Цифровой дисплей, отображающий величины текущей прочности образца, времени прохождения ультразвуковой волны, давления и температуры в реальном времени;
USB накопитель для экспорта данных;
Использует операционную систему ОС Microsoft Windows 7;
Неразрушающий метод определения относительной прочности;
Компактный настольный дизайн;
Встроенный охладитель для быстрого снижения температуры в камере высокого давления (также в качестве опции доступен — дополнительный охладитель);
Калибровка времени перехода осуществляется тестированием воды;

Не требуется дополнительный компьютер;
Цветной сенсорный дисплей 12 дюймов;
Сетевой обмен данными в реальном времени;
Прочная и компактная электроника, способная выдерживать лабораторную среду;
Автоматическое выключение по времени при исследовании на прочность и сжатие;
Использование высокотемпературных, ультразвуковых преобразователей
Лицензионное программное обеспечение FANN, способное интегрировать системы сбора данных сторонних производителей и осуществлять работу нескольких приборов одновременно;

Управление данными

Источник

Fann | Оборудование для тестирования растворов при моделировании скважинных условий

Компания Fann одной из первых создала полный комплекс необходимого оборудования для тестирования цементных и тампонажных растворов в лабораториях при моделировании скважинных условий.
В настоящее время Fann Instrument Company является одним из мировых лидеров по производству данного лабораторного оборудования.

Статическое напряжение сдвига (СНС). В настоящее время, согласно рекомендации ANSI/API 10B-6 (ISO 10426—6: 2008), можно использовать приборы, позволяющие определять СНС с помощью постоянного или импульсного вращения.

Ультразвуковой метод исключен из рекомендуемых API.

СНС является важным параметром для разработки подходящей рецептуры тампонажного раствора для цементирования скважины в сложных условиях. К таким условиях (при возможном обводнении скважины на ранних стадиях эксплуатации; при установке цементного моста; при сложных режимах цементирования, когда необходимо поддерживать определенный режим течения кольцевого потока; и т. д.).

В данный момент только компания Fann выпускает анализаторы цемента, позволяющие определять СНС с помощью вращения при очень малых скоростях. Таким прибором является многозадачная система анализа цементных растворов (MACS II, рис. 1). Это устройство, выполняющее функцию атмосферного консистометра, а также консистометра высокого давления, позволяет анализировать время затвердевания и СНС цементного раствора (нулевое время загелевания).

Рис. 1. Многозадачная система анализа цементных растворов (MACS II)

Время загустевания. Одним из основных исследуемых и моделируемых параметров тампонажного раствора является время загустевания, которое определяется в лаборатории для конкретного цемента. Оно равно времени пребывания раствора в подвижном состоянии и служит критерием сравнения различных цементов, определяя срок прокачиваемости раствора.

Для определения времени загустевания компания Fann разработала консистометр HPHT, модель M290 (рис. 2). Этот прибор, способный работать при высоких давлении (до 207 МПа) и температуре (до 204 о С), используется для измерения времени загустевания цементных смесей при заданных забойных условиях. Главной задачей является определение максимально допустимого времени закачивания цементного раствора, прежде чем он достигает консистенции, при которой дальнейшая закачка уже невозможна (период затвердевания).

Рис. 2. Консистометр НРНТ

Прочностные свойства цемента. Используется неразрушающий метод исследования образцов. Ультразвуковой анализатор цемента UCA, модель 304 (рис. 3) обеспечивает неразрушающий метод определения развития относительной прочности в образце цемента при забойных температуре и давлении.

Рис. 3. Ультразвуковой анализатор цемента UCA, модель 304

Ультразвуковое тестирование прочности цемента на сжатие подразумевает замер времени, необходимого для прохождения ультразвуковой волны через образец цемента; в зависимости от его прочности время прохождения получается различным. Таким образом, получаемое время пробега волны помогает понять вероятностное поведение цементного камня в скважине.

Фильтрация тампонажных растворов. Тест на водоотдачу определяет относительную эффективность цементных смесей удерживать свою водную фазу. Недостаточный контроль за водоотдачей может привести к дегидратации цементных растворов и закупориванию затрубного пространства, что препятствует полноценной закачке цемента в необходимые зоны, при этом избыток раствора останется в обсадной колонне.

Компания Fann в соответствии со спецификацией API Recommended Practice 10B разработала приборы для определения водоотдачи тампонажных растворов как в статических, так и в динамических условиях, с использованием вращающихся лопаток (рис. 4). Все приборы позволяют моделировать условия, близкие к забойным, т. е. тестирование при температуре до 204 о С и с перепадом давления до 13,8 МПа.

Рис. 4. Тестер для определения водоотдачи в динамических условиях

Источник

Ультразвуковой анализатор цемента (UCA) OFITE

Ультразвуковой анализатор цемента (UCA) OFITE

Чжу Д.П., ЗАО «ЭПАК-Сервис»

Ультразвуковой анализатор цемента (UCA) производства компании OFI Testing Equipment, Inc. реализует непрерывный неразрушающий метод определения прочности при сжатии тампонажных цементов во времени в условиях, имитирующих температуры и давления внутри скважины. Рекомендации по применению данного неразрушающего звукового метода тестирования тампонажных цементов даются в API Recommended Practice 10B-2 / ISO 10426-2, где приведены общие требования к аппаратурному оформлению подобного прибора и проведению на нем эксперимента. Основой для признания этого метода Американским нефтяным институтом (API), как метода испытаний тампонажных цементов, послужил опыт использования приборов подобной конструкции в промышленности.

Определение прочности Ультразвуковым анализатором основано на корреляциях между временем прохождения ультразвукового сигнала через образец цемента и прочностью на сжатие, измеренной разрушением состаренных в аналогичных условиях образцов, под воздействием механической нагрузки. Эта связь между временем прохождения ультразвука и прочностью при сжатии цемента является эмпирической – выведенной из многочисленных экспериментальных данных. При этом, в документации API четко различаются понятия «Звуковой прочности», определяемой, как степень развития прочности цементного образца и рассчитываемой посредством измерения скорости прохождения звука через образец на основе специальных математических корреляций, и «Прочности при сжатии», измеряемой непосредственно и определяемой силой, необходимой для разрушения образца цементного камня.

На сегодняшний день несколько американских компаний, включая компанию OFI Testing Equipment, Inc. (г.Хьюстон, США), производят Ультразвуковые анализаторы для определения прочности цемента. И несмотря на то, что каждый производитель при построении прибора использует собственную базу электронных компонентов и свои корреляции «время прохождения ультразвукового сигнала – прочность цемента при сжатии», принцип работы этих анализаторов подобен (Рис.1).

Рис. 1. Принцип работы Ультразвукового анализатора прочности цемента

Цементный раствор, приготовленный в соответствии с рекомендациями API, помещается в ячейку-автоклав. Задаются температура и давление, имитирующие условия внутри скважины. Генератор посредством датчика-преобразователя посылает ультразвуковой сигнал через образец цемента. На выходе другой датчик-преобразователь принимает сигнал. При этом, измеряется время прохождения сигнала через цементный раствор. По мере того, как прочность цементного образца со временем увеличивается, скорость прохождения ультразвукового сигнала через образец возрастает, т.е. уменьшается время его прохождения.

Рис. 2. Ультразвуковой анализатор цемента (UCA) OFITE (кат.№120-50)

Конструктивно Ультразвуковой анализатор цемента производства OFI Testing Equipment, Inc. (кат.№120-50) представляет собой моноблок, который коммутируется с компьютером (Рис.2). Испытательная ячейка-автоклав состоит из цилиндрического корпуса, в который вкручиваются крышки. В верхнюю и нижнюю крышки испытательной ячейки устанавливаются датчики-преобразователи. Собранная ячейка с цементным раствором устанавливается в нагревательную рубашку прибора. Задаются требуемые температура и давление, имитирующие условия внутри скважины. Работой нагревательного элемента управляет программируемый температурный контроллер, позволяющий задавать различные температурные профили. Давление в ячейке создается водой при помощи насоса высокого давления с пневматическим приводом и контролируется регуляторами давления и противодавления. Максимальное рабочее давление – до 16000 PSI (110,3 МПа), максимальная рабочая температура – до 400 0 F (204.4 0 C). По завершении испытания задействуется система водяного охлаждения испытательной ячейки-автоклава.

Компьютер с установленным специализированным программным обеспечением “OFITE UCA” осуществляет непрерывный сбор и обработку данных, измеряет времена прохождения сигнала во времени и интерполирует значения прочности при сжатии.

В главном рабочем окне программы “OFITE UCA” в реальном времени отображаются условия проведения испытания и результаты теста: Время прохождения ультразвукового сигнала (Transit Time), Прочность при сжатии (Сompressive strength), Температура (Рис.3). Все данные сохраняются в графическом виде, а также в формате электронных таблиц Microsoft Office Excel.

Рис. 3. Главное рабочее окно программы “OFITE UCA”

В программном обеспечении “OFITE UCA” предусмотрена возможность выбора соответствующего корреляционного файла «время прохождения сигнала – прочность при сжатии» по плотности исследуемого цементного раствора, т.к. от правильности выбора корреляционного файла будут зависеть значения получаемой прочности цемента при сжатии, а также отображаемая динамика набора прочности цементным образцом.

Измерение времени прохождения ультразвукового сигнала через образец цемента является еще одним решающим фактором, определяющим правильность и точность работы прибора в целом. Для повышения точности измерения времени прохождения сигнала в программе “OFITE UCA” предусмотрена возможность проведения калибровки испытательной ячейки-автоклава. Калибровку можно осуществлять двумя способами:

по дистиллированной воде,
по 3,5” стальному калибровочному блоку, который поставляется по дополнительному заказу.

Использование дистиллированной воды или стального блока имитирует два крайних состояния цементного образца – жидкое и твердое, соответственно. После проведения калибровки расчет прочности осуществляется на основе скорректированного времени прохождения сигнала.

Основной задачей ультразвукового, неразрушающего метода испытания тампонажных цементов является, в первую очередь, получение данных о степени развития прочности при сжатии во времени, т.е. о динамике набора прочности цементным образом в условиях, имитирующих температуры и давления в скважине. И как указывалось ранее, «Звуковая прочность», определяемая Ультразвуковым анализатором, является расчетной величиной, тогда, как «Прочность при сжатии» состаренных в аналогичных условиях цементных образцов измеряется непосредственно при их разрушении под воздействием механической нагрузки. Поэтому, эти две величины, определенные в одинаковых условиях, но разными методами, не обязательно должны совпадать по абсолютному значению. Тем не менее, представлялось интересным сопоставить данные по прочности цемента при сжатии, полученные на Ультразвуковом анализаторе цемента и определенные путем разрушения на гидравлическом прессе предварительно выдержанных в автоклаве в аналогичных условиях образцов цементного камня.

Подобные сравнительные испытания были выполнены в Лаборатории буровых, тампонажных растворов и специальных жидкостей СургутНИПИнефть (ОАО «Сургутнефтегаз», г.Сургут) на имеющемся в Лаборатории оборудовании. Так, определение «Звуковой прочности» при сжатии проводилось на Ультразвуковом анализаторе цемента (UCA) OFITE (кат.№120-50). Для выдержки цементных образов перед их разрушением применялся Автоклав OFITE Модель 200 на две ячейки (кат.№120-30). Исследование «Прочности при сжатии» образцов цементного камня осуществлялось на гидравлическом прессе для определения прочности материалов при изгибе и сжатии с цифровым блоком управления Модель Е160 производства фирмы MATEST (Италия). Приготовление цементных растворов проводилось с использованием мешалки постоянной скорости OFITE Модель 20 (кат.№120-60-1).

Для испытаний были приготовлены цементные растворы:

на основе цемента класса G без добавок,
на основе цемента класса G с добавкой NTF (0,08%),
на основе цемента класса G с добавкой CaCl₂ (5 %).

Условия старения образцов в Автоклаве OFITE Модель 200 и ячейке-автоклаве Ультразвукового анализатора цемента (UCA) OFITE были идентичны:

температура: 100 0 С,
давление: 4200 PSI (28,96 МПа),
длительность одного испытания: 24 часа.

По истечении заданного периода времени выдержки в Автоклаве OFITE Модель 200 прочность при сжатии сформировавшихся образцов цементного камня кубической формы 2”х2” определялась на гидравлическом прессе MATEST Модель Е160. В качестве дополнительного средства контроля значений прочности при сжатии, получаемых на Ультразвуковом анализаторе цемента, по завершении испытаний сформировавшиеся в ячейке-автоклаве анализатора образцы цементного камня также были испытаны на гидравлическом прессе.

Результаты проведенного сравнительного тестирования представлены в Таблице 1.

Табл. 1. Результаты сравнительного тестирования.

Образец

Прочность при сжатии ч/з 24 ч., МПа

Гидравлический пресс MATEST Модель Е160

Ультразвуковой анализатор цемента (UCA) OFITE

Образец цементного камня из ячейки Ультразвукового анализатора

(испытания на гидравлическом прессе)

Источник