一、 概述
GNF型高温高压粘附仪是一种模拟性的，具有多功能的试验、测试仪器。该仪器可测钻井液在常温中压（0.7MPa）及在常温高压（3.5MPa）下的滤失量，滤饼的粘附性能，同时还可测试钻井液样品在高温（～170℃）高压（3.5MPa）下的滤失量以及滤饼的粘附性能，因此，该仪器实现了一机多用，经过一次测试即可取得多种数据，勿需重复操作。该仪器结构合理，操作方便，灵活性高。具有精度高，重复误差小，测试数据准确等特点。广泛使用于各油田、科研院所、实验室等部门。
二、型号及规格
GNF型
三、仪器的主要技术参数：
主要技术参数
序号 | 名称 | 技术参数 |
1 | 电源 | 电压220V±5%、频率50Hz |
2 | 加热功率 | 500W |
3 | 工作温度 | 室温至170℃ |
4 | 钻井液杯工作压力 | 3.5MPa |
5 | 粘附盘直径 | 50.7mm |
6 | 过滤面积 | 22.6cm2 |
7 | 气源 | 氮气、二氧化碳气体（不含油、水等杂质）（严禁使用氧气）其额定压力应大于5MPa |
四、仪器的结构及工作原理
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（一）QG80A管汇：总气源经管汇装置减压稳压输出仪器所需气源。（图一）
（图一）管汇结构图
（表一 ）管汇组件结构明细表
序号 | 编 号 | 名称及规格 | 数量 |
1 | QG80 | 高压胶管 | 2 |
2 | QG80-3-1 | 放气阀 | 1 |
3 | QG80 | 减压阀组件（左） | 1 |
4 | GB308-77 | Y-60压力表16MPa | 1 |
5 | QG80-3-3 | 四通管接 | 1 |
6 | GB308-77 | Y-60压力表25MPa | 1 |
7 | GB308-77 | Y-60压力表16MPa | 1 |
8 | QG80 | 减压阀组件（右） | 1 |
9 | QG80 | 高压胶管 | 1 |
10 | QG80 | 保险阀 | 2 |
11 | QG80-20 | 气瓶接帽 | 1 |
12 | QG80-21 | 气瓶接管 | 1 |
13 | QG80-3-3 | 三通管接 |
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（二）加热杯部件：它是与底座构成一体，是该仪器的基础部件调温器固定于加热器上，通过手柄控制所需温度。（图二）
（图二）加热杯结构图
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（三）气压筒组件：它是由气塞、弹簧等组成，它的作用是给粘附盘施加一定的压力，以便使粘附盘与滤饼相粘合，测其摩擦系数。（图三）
(图三)气压筒组件结构图
（表二 ）气压筒组件结构明细表
序号 | 编 号 | 名称及规格 | 数量 |
1 | GNF·02-01 | 压筒 | 1 |
2 | GB3452.1-82 | 压簧 | 1 |
3 | GB3452.1-82 | “O”型圈（φ18×2.4） | 1 |
4 | GNF·02-01 | 气塞 | 1 |
5 | GB3452.1-82 | “O”型圈（φ25×2.4） | 1 |
6 | GNF·02-03 | 气压筒帽 | 1 |
7 | GB3452.1-82 | “O”型圈（φ8×1.9） | 1 |
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（四）钻井液杯部件：是由钻井液杯与杯盖两大件组成，滤网在钻井液杯底部的滤网座上，钻井液装入杯内，通过O型圈与六个螺钉将两件密封成一体。（图四）
（图四）钻井液杯部件
（表三 ）钻井液杯部件结构明细表
序号 | 编 号 | 名称及规格 | 数量 |
1 | GB71-85 | 锥端紧定螺钉M8×20 | 6 |
2 | GGS42.01-07 | 滤网座 | 1 |
3 | GNF.01-03 | 钻井液杯 | 1 |
4 | GB3452.1-82 | “O”型圈Ф95×3.1 | 2 |
5 | GB3452.1-82 | “O”型圈Ф95×3.1 | 1 |
6 | GB71-85 | 锥端紧定螺钉M8×10 | 6 |
7 | GNF.01-04 | 杯盖 | 1 |
8 | GB3452.1-82 | “O”型圈Ф25×2.4 | 1 |
9 | GB3452.1-82 | “O”型圈Ф13×1.9 | 1 |
10 | NF.02-09 | 粘附盘 | 1 |
11 | GB3452.1-82 | “O”型圈Ф65×3.1 | 1 |
12 | GB3452.1-82 | “O”型圈Ф65×3.1 | 1 |
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（五）接收器部件：它是由接收器与接收阀组成，负责收集滤液，滤液由放水阀控制收集。见（图五）
（图五）接收杯部件结构图
序号 | 编 号 | 名称及规格 | 数量 |
1 | GGS42·01-03-01 | 放气阀体 | 1 |
2 | GB3452.1-82 | “O”型圈（φ6×1.9） | 1 |
3 | GGS42·01-03-03 | 密封垫 | 1 |
4 | GGS42·01-03-04 | 压帽 | 1 |
5 | GGS42·01-03-02 | 放气阀 | 1 |
6 | GGS42·01-04-01 | 接收器端盖 | 1 |
7 | GB3452.1-82 | “O”型圈（φ37×1.9） | 1 |
8 | GGS42·01-04-02 | 接收器 | 1 |
9 | GGS42·01-04-03 | 输出接头 | 1 |
10 | GGS42·01 | 垫圈 | 1 |
11 | GGS42·01-13-01 | 固定销 | 1 |
（表四 ）接收杯部件结构明细表
（表五）三通组件零件明细表 |
（六）三通组件：由三通、放气阀、气源接头、固定销组成。是用来连接输气管和连通阀杆，实验完后放掉管汇系统内余气。见（图六） |
序号 | 编 号 | 名称及规格 | 数量 |
1 | GGS42·01-14-1 | 固定销 | 1 |
2 | GGS42·01-14-2 | 三通 | 1 |
3 | QG80-23 | 气源接头 | 1 |
4 | GGS42·01-14-3 | 放气阀杆 | 1 |
（图六）三通组件结构图 |
（七）使用结构图及明细
（图七）使用结构图
1底座 2放水阀杆 3接收器 4气源接头 5连通阀杆 6钻井液杯 7加热套 8粘附盘 9连通阀杆 10气源接头 11三通阀 12放气阀杆 13三通阀 14放气阀杆 15气源接头 16压筒 17温度表 18温控旋钮 19放气手柄 20调压手柄 21调压手柄 22加压杆 23扭距仪
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（八）电器原理图
（图八）电器原理图
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（九）电器接线图
（图九）电器接线图
（十）工作原理：
该仪器是模拟井下作业的实际情况而确定的参数进行工作的，它是将钻井液通过加热套部件加温，并恒定于某一所需温度，由QG80A管汇提供稳定的压力作用于钻井液之上获其滤失量的多少。如果被测温度大于90℃时为防止液体蒸发，而采用回压装置，按（API）标准测试程序，使压力恒定在0.7MPa以回收滤液。然后自动下压粘附盘让其与滤饼粘实，以扭矩仪测其（常温或高温状态下的）粘附系数
五、仪器的操作：
（一）仪器的使用
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1、实验前的准备：按图所示将管汇组件安装于气瓶上由G5/8螺帽紧固。在确定调压手柄处于自由状态，打开气源，此时管汇中间25MPa压力表应显示压力为≥8MPa。将两高压胶管分别于管汇和三通组件对应部位连接牢固。见（图十）
（图十）操作示意图
2、取出主机，检查各部件、密封件、管件及电源部件是否可靠。
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3、接通电源（220V交流）此时加热指示灯亮，表示加热套未工作。顺时针转动温控旋钮，加热指示灯灭，使加热套加热。将温度表放入恒温杯一侧孔内，约半小时左右，预热加温套至156℃，调整温控器，加热套温度保持在所需温度。见（图十一）。
（图十一）操作示意图
4、取出钻井液杯，松开杯上紧定螺钉，取下杯盖及滤网座，检查滤网有无异物及不平整地方等伤痕，将连通阀杆装于滤网座上拧紧。见（图十一）
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5、将滤纸仔细地平放在杯底部“O”型圈上依次把滤网座装入，使滤网座与杯体的固定螺孔对正并用紧定螺钉紧固。见（图十二）
（图十二）操作示意图
6、将搅拌好的钻井液样品倒入杯内至刻线处，将杯盖连同粘附盘一同装入, 使杯盖与杯体的固定螺孔对正并以紧定螺钉压紧（注：粘附盘应是清洁无暇地）。见（图十三）
7、以气压筒组件为提放工具将其旋入钻井液杯上端槽内，提起一同轻轻放入加热套内，慢慢旋转钻井液杯，使其置于固定销上，此时钻井液在逐渐加热，取下气压筒组件。见（图十三）
8、为了防止钻井液沸腾，故应加0.7MPa压力作用于钻井液之上，此时只需，将连通阀杆旋入杯盖上，依次将气源胶管与三通阀连接，三通阀与连通阀杆插入固定销连接，关闭三通阀的放气手柄。
（图十三）操作示意图 |
9、旋转（图七）所示调压手柄（20），保持压力在0.7MPa ，注意手柄（19）应关闭，逆时针旋松上连通阀杆90℃左右，至此减压后的压力进入钻井液杯作用于钻井液上。10、将另一温度表插入钻井液杯小孔内，观察温度，待温度恒定于150℃。
11、将接受器取出，关闭放气阀，按（图七）所示位置要求以固定销同下连通阀杆联接。
12、调整（图七）所示调压手柄（21）保持压力0.7MPa准备工作结束。
13、当温度恒定在所需温度时，迅速调整（图七）所示调压手柄（20）使压力增至4.2MPa，并迅速打开下连通阀杆，记录时间。
14、观察接收器压力情况，如果大于0.7MPa可打开手柄回收一部分滤液的办法，释放压力，恒定于0.7MPa。见（图十四）
（图十四）操作示意图 |
15、滤失时间一到，迅速打开放水手柄，将接收器内滤液全部排出，此时所收集的滤液即为失水量。记录滤液体积。见（图十四）16、将压筒组件放入钻井液杯凹槽内并转60°左右，再把气源三通阀按图所（图十四）操作示意图示插入气筒帽以固定销关之，关闭放气手柄。见（图十五）
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（图十五）操作示意图
17、打开（图七）所示手柄（19）保持压力1至3分钟（根据测试需要自定）此时粘附盘已压下并与滤饼粘实。
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18、关闭总气源和上下连通阀杆。打开（图十六）所示放气阀杆和三通阀杆，放出管汇和胶管内余气。松开（图七）所示管汇调压手柄（20）和回压手柄（21），呈自由状态，取下固定销，卸下压筒、三通和回压接收器，将组件连同管线一同取下。
（图十六）操作示意图
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19、将加压杆（22）卡于两支柱之间，以施反扭矩，用扭矩仪测其某一时间粘附值，可根据需要继续该步骤，每5分钟测一点，测其最大粘附值（即粘附值不再增加为止）并记录，测试完毕。见（图十七）
（图十七）操作示意图
20、切断电源，取下温度表，将调温钮回复零位。
21、以压筒组件为提放工具将钻井液杯从加热杯中提出冷却。打开上连通阀杆放掉杯内余气，按次序分别松开12个紧定螺钉，取下滤网座和杯盖并洗净烘干。
22、将全部件合理存放，备下次使用。
：严禁使用氧气。
打开钻井液杯盖之前必须放掉杯内余气。
：仪器使用完毕一定要将调压手炳松开。
钻井液杯放入加热套时需轻拿轻放，慢慢旋转使其至于定位销上。
（二）粘附系数的计算：
根据牛顿摩擦定律，当粘附盘直径2吋，差动压力3.5MPa时；与滤饼之间产生最微小的滑动，由扭矩仪测出的值确定其系数f。以下分别是以N·m和Ibf·in读值时，粘附系数的计算公式：
f=M×0.845×10-2 式中: f: 粘附系数 M:扭矩（N·m）
f=M×0.955×10-3 式中: f: 粘附系数 M:扭矩（Ibf·in）
六、仪器的维护与保养
1、当移动、维修或清洁仪器时。要轻拿、轻放，以免造成部件变形影响精度和使用。
2、要按时检查“O”形密封圈，经常更换。
3、调压时，一定要逐渐加压，以防止损坏压力表，不得敲击压力表。
4、气源管汇调压手柄，实验前均应保持自由壮态。
5、输气胶管严禁与腐蚀介质接触。不得划伤。
6、仪器所用粘附盘为主要测量部件，使用时一定要注意不要能伤表面。
7、仪器使用完毕一定要将钻井液杯、钻井液杯盖、紧固螺钉、连通阀杆、粘附盘等另部件烘干并涂上润滑油或润滑脂，妥善保管。以备下次再用。
七、仪器的运输与储存
仪器的运输与储存应符合于JB/T9329-1999标准。产品应储存在通风的室内，室内空气中不含有能引起器件腐蚀的杂质。
