دستگاه تورم سنج خطی

دستگاه تورم سنج خطی

 تورم سنج خطی، روش بسیار مؤثری برای بررسی برهم کنش های بین سیالات آبی و کانی های حاوی رس های واکنشی مانند شیل تحت شرایط محرک، در حالی که سیال در حال حرکت است، به شمار می رود. از ویژگی های تورم مشاهده شده برای پیش بینی و یا اصلاح مشکلات غیر قابل پیش بینی استفاده می شود. این دستگاه تغییرات به وجود آمده در برهمکنش رس/ سیال را برای دوره های زمانی کوتاه و بلند مدت نشان می هد.(شکل3-13)

شکل(3-13) نمای دستگاه تورم سنج خطی( Linear Swelling Meter)

 برای این کار نمونه ای از شیل های مورد بررسی را بصورت پودر در آورده ومجددا" بوسیله دستگاه متراکم ساز( قرص ساز) پودر نمونه را به اندازه ای یک قرص 10 یا 15 گرمی طوری که درون سل های دستگاه تورم سنج جای گیرد در می آوردند. (شکل3-14) سپس مطابق با شکل(3-15) محفظه یا جای نمونه را چینش می کنند

شکل(3-14) قرص تهیه شده از نمونه رس یا شیل

شکل(3-15) نحوه چیدمان محل نمونه وسیال مورد نظر

 محفظه نمونه را بر روی یک پایه ای قرار می دهند که این پایه دارای همزن مغناطیسی و گرم کن نیز هست ضمن اینکه در بالای آن یک واحد سنجش اندازه های میکرومتری(LVDT) وجود دارد (شکل3-16) این دستگاه دارای 8 سل( محل نمونه) می باشد.

شکل(3-16) نمای پایه سل دستگاه تورم سنج که دارای همزن وگرمکن می باشد

هنگامی که جهت شروع آزمایش قرص تهیه شده از شیل را در آنها قرار می دهیم و این قرص ها با گل حفاری تماس پیدا می کنند، مبدل تفاضلی متغیر خطی میزان انبساط قرص را در جهت عمودی اندازه گیری کرده و این اطلاعات به عنوان تابعی از زمان از طریق سیستم ثبت داده ها ذخیره می شوند.

در این روش مقدار تورم نمونه شیل را نسبت به زمان می سنجند. با مجاور قرار دادن  یک نمونه شیل با سیالات مختلف می توان تفاضل میزان تورم نمونه را در سیالات مذکور بررسی وسیال مناسب وپایدار کننده را انتخاب نمود. دیگر کاربرد این دستگاه این است که می توان با ثابت نگه داشتن نوع سیال محفظه ها، نمونه های متفاوتی از شیل ها را با هم مقایسه نمود ومیزان فعالیت تورمی نمونه ها را مشاهده کرد.

در صنعت حفاری برای آزمایش سیالات با ترکیبات جدید پایدار کننده تورم شیل ها، از دستگاه تورم سنج استفاده می شود. وعملکرد سیال یا ترکیب جدید را با شرط ثابت بودن نمونه رس استفاده شده مورد بررسی قرار می دهند. داده های هر کدام از نمودارها از یک پایه دستگاه یا سل دریافت می شوند. این داده ها تغییر ارتفاع میکرومتری اندازه گیر پایه ها می باشد که بوسیله نرم افزاری نسبت به ارتفاع اولیه سنجیده می شود و در نهایت  داده ها به صورت درصد تورم نسبت به زمان داده می شود.

3-2-6-1 روش کار با دستگاه تورم سنج خطی:

1)   تهیه قرصهای بنتونایتی( مدل پذیرفته شده ی این تحقیق از حساسترین شیل موجود) به وزن 10 گرم در شرایط6000 پوند بر اینچ مربع و30دقیقه  زمان با شرایط یکسان جهت همه تستها( تصویر وطرز تهیه قرص ها در مطالب پیشین آمده است)

2)   قرار دادن قرص های بنتونایتی درون سل های چهارگانه وتنظیم نمودن و صفر نمودن دستگاه با استفاده از نرم افزار مربوطه بدین طریق:

الف) قرار دادن قرص ها درون سل ها (شکل3-17)

شکل (3-17) قرار دادن قرص های بنتونایتی درون سل

ب) قرار دادن سل بر روی پایه مخصوص دستگاه (شکل3-16)

ج) تنظیم نرم افزار مربوطه(شکل 3-18).

نرم افزار مربوطه 8 سل را پشتیبانی می نماید که در حال حاضر چهار سل از آن به نرم افزار وصل می باشند هر کانال (سل) باید قبل از انجام تست صفر شوند. روی دکمه Zero  کلیک کرده و بعد با تکان دادنLVDT  (در تصویر قبلی مشخص شده)کلید Start  فعال می شود. به محض فعال شدن کلیدStart   کلید Apply  را کلیک می نماییم. گراف های حاصله که نشان دهنده میزان تورم  بر حسب درصد افزایش حجم با زمان است .

شکل (3-18) صفحه نرم افزار مربوط به دستگاه تورم سنج خطی

1)   تهیه سیال های مختلف جهت هر سل

2)   سل های چهارگانه را به یک اندازه(120میلی لیتر) بوسیله سرنگ60 سی سی واز طریق روزنه بالایی سل از آب مقطر پر می نماییم

3)   دستگاه را تا زمان ثابت وخطی شدن نمودارتورم راه اندازی کرده ودر پایان نمودار حاصله را ذخیره می نماییم.

نکته: به دلیل پشتیبانی دستگاه از چهار سل، محلولهای ساخته شده فوق ، به گروه های چهار تایی تقسیم وهر گروه در یک بازه زمانی جداگانه ای بررسی می شوند.