[实用新型]一种自动化岩心驱替实验装置

摘要

本实用新型涉及应用于石油开采领域的一种自动化岩心驱替实验装置，主要包括岩心驱替系统、液压控制系统及PLC控制系统。PLC控制系统作用在于通过单片机编程的方法，对液压控制系统及试验装置中的液压泵、电磁式三位四通换向阀、电控闸板阀、电控锥形阀的工作状态进行控制，并对系统中的压力进行监控与调整。液压控制系统作用在于，通过液压控制系统中各液压元件的配合，向实验系统提供压力与流量恒定的工作流体。本实用新型通过PLC控制系统、液压控制系统与岩心驱替系统之间的相互配合，实现岩心驱替实验自动化，具有控制精度高，压力、流量脉冲小，实验安全可靠的优点。

主权项

一种自动化岩心驱替实验装置由岩心驱替系统、液压控制系统和PLC控制系统构成，其特征在于：岩心驱替系统包括中间容器(25)、压力表(26)、围压压力表(27)、岩心夹持器(28)、流量计量装置(29)、电控锥形阀(30)和油箱(31)；液压控制系统其中，所述液压控制系统分为控制回路与工作回路，包括第一油箱(1)第二油箱(2)、第一液压泵(3)、第二液压泵(4)、第一电磁式三位四通换向阀(5)、第二电磁式三位四通换向阀(6)、第一先导式溢流阀(7)、第二先导式溢流阀(8)、第三先导式溢流阀(9)、第一单向阀(10)第二单向阀(11)、第三单向阀(12)、第四单向阀(13)、双杆活塞缸(14)、第一电控闸板阀(15)、第二电控闸板阀(16)、第一电控锥形阀(17)第二电控锥形阀(18)、第三电控锥形阀(19)、蓄能器(20)、第一压力表(21)第二压力表(22)/第三压力表(23)、溢流阀(24)；PLC控制系统包括控制台(32)、处理器(33)、数字转换模块(34)、触控显示屏(35)、电源开关(36)、应急终止按钮(37)，其中，所述中间容器(25)上端通过液压管线和四通分别与压力表(26)、电控锥形阀(30)以及岩心夹持器(28)连接，岩心夹持器(28)通过液压管线与流量计量装置(29)连接，围压压力表(27)通过螺纹连接在岩心夹持器上，流量计量装置(29)通过液压管线与油箱(31)连接，电控锥形阀(30)通过液压管线与油箱(31)连接，中间容器(25)下端通过液压管线与液压控制系统连接；所述工作回路中第一油箱(1)与第一液压泵(3)通过液压管线连接，第一液压泵(3)通过液压管线和三通分别与第一电磁式三位四通换向阀(5)的进油口(5a)和第一先导式溢流阀(7)的进油口连接，第一单向阀(10)进油口通过液压管线与第一电磁式三位四通换向阀(5)的工作油口(5b)连接，第一单向阀(10)的出油口通过液压管线和三通分别与双杆液压缸(14)进油口(14a)和第二先导式溢流阀(8)进油口连接，第二单向阀(11)进油口通过液压管线与第一电磁式三位四通换向阀(5)工作油口(5c)连接，第二单向阀(11)出油口通过液压管线和三通分别与双杆液压缸(14)进油口(14b)和第三先导式溢流阀(9)进油口连接，双杆液压缸(14)第一出口(14c)、第二出口(14b)通过液压管线分别与第一电控闸板阀(15)、第二电控闸板阀(16)连接，第一电控闸板阀(15)通过液压管线与第三单向阀(12)进油口连接，第二电控闸板阀(16)通过液压管线与第四单向阀(13)进油口连接，第三单向阀(12)、第四单向阀(13)出油口通过液压管线和六通与蓄能器(20)、第一压力表(21)、第三电控锥形阀(19)进油口和岩心驱替系统中的中间容器(25)下端连接，第一先导式溢流阀(7)、第二先导式溢流阀(8)、第三先导式溢流阀(9)以及第三电控锥形阀(19)的出油口均通过液压管线与第一油箱(1)连接；所述控制回路中第二油箱(2)与第二液压泵(4)通过液压管线连接，第二液压泵(4)通过液压管线和三通与第二电磁式三位四通换向阀(6)进油口(6a)和溢流阀(24)的进油口连接，第二电磁式三位四通换向阀(6)的工作油口(6b)通过液压管线和六通分别与第二先导式溢流阀(8)、第三先导式溢流阀(9)的控制油口以及第二压力表(22)、第二电控锥形阀(18)进油口连接，第二电磁式三位四通换向阀(6)的工作油口(6c)通过液压管线和四通分别与第一先导式溢流阀(7)的控制油口、第三压力表(23)以及第一电控锥形阀(17)进油口连接，溢流阀(24)出油口、第一电控锥形阀(17)、第二电控锥形阀(18)出油口均与第二油箱(2)连接；所述PLC控制系统中，处理器(33)、数字转换模块(34)安装于控制台(32)内部，触控显示屏(35)、电源开关(36)、应急终止按钮(37)安装于控制台(32)上表面；PLC数字转换模块通过数据线与第一压力表(21)第二压力表(22)/第三压力表(23)以及压力表(26)、围压压力表(27)以及流量计量装置(29)连接；处理器通过数据线与数字转换模块(34)、触控显示屏(35)、应急终止按钮(37)连接；处理器通过电路与第一电控闸板阀(15)、第二电控闸板阀(16)、第一电控锥形阀(17)第二电控锥形阀(18)、第三电控锥形阀(19)、第一电磁式三位四通换向阀(5)、第二电磁式三位四通换向阀(6)连接；电源开关(36)通过电线与PLC控制系统电源总线连接。