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科技部为何高度认可超高温高压流变仪的这项技术?

时间:2022-02-16 点击次数:373
   超高温高压流变仪采用外环式隔离磁耦合驱动技术,实现了超高温高压条件下的高精度转速控制。通过非接触式扭矩传递测量技术,实现了超高温高压条件下的高精度粘度测量。分段式PID算法控制加热套温度,控温精度高,实现了自动切换气/水冷、安全高效地进行升温和降温。该仪器的成功研发从根本上解决了传统高温高压流变仪由于测试腔体动密封问题导致的寿命短问题,打破了国外钻井液流变仪的技术垄断。
  超高温高压流变仪与普通旋转流变仪的测量原理基本相同,都是通过马达带动测量转子对样品产生一个剪切速率,同时测量样品响应的阻力,即剪切应力,并计算出样品的黏度=剪切应力/剪切速率。区别在于设计了特别的机械结构,可以将样品密封于一个耐压可加热的测量腔体内,通过气压或液压的方式对样品施加额外压力,并能够控制压力的大小;通过测试,得到样品的黏度-温度关系曲线、黏度-压力关系曲线、黏度-时间关系曲线等。
  一是深部钻探工程对钻井液测试技术提出了更高要求,传统测试方法已无法满足当前需求。近年来,随着深部油气矿产、地热、干热岩、深海天然气水合物等钻探工程越来越多,国内现有钻井液测试仪器存在耐高温高压等测试技术难题,无法为高温高压钻井液优选配方提供依据,给我国深部钻探工程带来了严峻的挑战,相关技术成为有待突破的“卡脖子”技术之一。
  二是我国的流变仪一直依赖进口,迫切需要中国自主研发的设备。国内国外都非常重视流变仪的研发和使用,但是其核心技术以前一直由西方国家掌握,主要生产商为美国的Fann公司、OFITE公司、Grace公司和德国的Haake公司、奥地利的AntonPaar公司等。
  目前,西方国家生产的流变仪在国内市场仍处于垄断地位,测试仪器市场价普遍在200万元以上,购置设备高昂,亟需中国自主研发的流变仪。
  因此,开发研制中国自己的超高温高压流变仪势在必行。

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