CN105937394A - 一种井下环空压力模拟实验装置及方法 - Google Patents

一种井下环空压力模拟实验装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105937394A
CN105937394A CN201610364972.8A CN201610364972A CN105937394A CN 105937394 A CN105937394 A CN 105937394A CN 201610364972 A CN201610364972 A CN 201610364972A CN 105937394 A CN105937394 A CN 105937394A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
drilling fluid
stop valve
accumulator
input port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610364972.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105937394B (zh
Inventor
王文
崔学广
吴宝影
赵标伟
常立群
王其敬
刘其春
姚金志
万亚旗
周发举
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Dianzi University
Geological Logging Co of Sinopec Shengli Petroleum Engineering Corp
Original Assignee
Hangzhou Dianzi University
Geological Logging Co of Sinopec Shengli Petroleum Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Dianzi University, Geological Logging Co of Sinopec Shengli Petroleum Engineering Corp filed Critical Hangzhou Dianzi University
Priority to CN201610364972.8A priority Critical patent/CN105937394B/zh
Publication of CN105937394A publication Critical patent/CN105937394A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105937394B publication Critical patent/CN105937394B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/08—Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种井下环空压力模拟实验装置及方法。现有环空压力模拟装置模拟的环空压力存在波动。本发明装置中手动打压泵的入口经单向阀和过滤网与钻井液容器连通，出口经单向阀与蓄能器输入口、截止阀一端、快换接头一端及取样装置输入口连通；截止阀另一端与过滤网输入口连通。本发明方法：关闭截止阀，通过快换接头向蓄能器内通入检测气体；手动打压泵打压，钻井液容器内的钻井液经过滤网及单向阀被打入蓄能器与检测气体混合，压力表的读数到达预设模拟压力时停止打压；取样装置从蓄能器中抽取钻井液并外排；打开截止阀。本发明在模拟压力介质的抽取与外排时，蓄能器保证模拟压力的恒定，避免压力变化引起所测油气信息的变化。

Description

一种井下环空压力模拟实验装置及方法
技术领域
本发明属于环境模拟实验设备领域，具体涉及一种井下环空压力模拟实验装置及方法，特别适合油田随钻气体检测中井下钻井液抽取及外排环境模拟实验测试。
背景技术
传统气测录井技术通过检测钻井液携带的油气信息达到发现和评价油气层的目的，因其对上行到地面的钻井液进行处理和检测，所以存在信息滞后和油气定量分析困难等问题。目前斯伦贝谢、哈利伯顿、贝克休斯等几大国外油田技术服务公司均开展了井下随钻气体检测技术的相关研究，目标是研制出随钻气体测试仪器，便于在数千米的井下完成对钻井液中油气信息的检测。为了在井下能检测到油气信息，仪器需要将井下环空钻井液抽至其内部的检测装置，检测后并将抽取的井下钻井液外排至环空，为了在地面上模拟井下钻井液的抽取与外排，需设计制造一种井下环空压力模拟实验装置。
目前，有关井下环境模拟的技术装置有多种，但关于井下环空压力压模拟的相关研究较少。
在申请号为CN201110328439.3的专利申请中，提到的环空压力模拟模块包括电机、液压泵、电磁阀、调速阀、增压缸、电磁换向阀和压力传感器，模块采用高温液压油作为介质，通过液压系统向模拟井筒内提供不同压力的高压油，用来模拟环空压力。此专利环空压力模拟存在的问题是当环空压力大于或小于预设的压力值时，该装置是通过数据采集与控制模块让电磁阀和液压泵进行相应的动作来实现环空压力的稳定的，所以存在一定压力波动。其模拟的环空压力介质为液压油，模拟的环空压力介质比较单一。无法模拟井下钻井液的抽取与外排过程。
发明内容
本发明的目的是针对现有井下环空压力模拟实验装置的不足，提供一种井下环空压力模拟实验装置及方法，以便能真实模拟井下环空钻井液抽取时的压力环境。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明一种井下环空压力模拟实验装置，包括钻井液容器、过滤网、单向阀、手动打压泵、截止阀、快换接头、蓄能器、压力表和取样装置；所述手动打压泵的入口经单向阀和过滤网与钻井液容器连通；手动打压泵的出口经单向阀与蓄能器的输入口、截止阀的一端、快换接头的一端及取样装置的输入口连通。所述截止阀的另一端与过滤网的输入口连通；所述的压力表设置在蓄能器输入口。
该井下环空压力模拟实验装置进行井下环空压力模拟的方法，具体如下：
首先关闭截止阀，通过快换接头向蓄能器内通入检测气体，然后通过手动打压泵的打压，钻井液容器内的钻井液经过滤网过滤后再经单向阀被打入到蓄能器中与检测气体混合，直至压力表的读数到达预设模拟压力大小，停止打压。此时井下环空钻井液压力模拟环境已建立，取样装置从蓄能器中抽取预设模拟压力下的钻井液并外排，然后打开截止阀卸掉预设模拟压力。
本发明的有益效果是：
1、在模拟压力介质的抽取与外排时，蓄能器能保证模拟压力的恒定，避免了压力变化引起所测油气信息的变化。
2、模拟的环空压力介质可以是多种流体，更符合固、液、气共存的实际工况。
3、装置结构简单，降低了试验难度。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
如图1所示，一种井下环空压力模拟实验装置，包括钻井液容器1、过滤网2、单向阀3、手动打压泵4、截止阀5、快换接头6、蓄能器7、压力表8和取样装置9；手动打压泵4的入口经单向阀3和过滤网2与钻井液容器1连通；手动打压泵4的出口经单向阀3与蓄能器7的输入口、截止阀5的一端、快换接头6的一端及取样装置9的输入口连通。截止阀5的另一端与过滤网2的输入口连通；压力表8设置在蓄能器7输入口。快换接头6的另一端通入检测气体。
该井下环空压力模拟实验装置进行井下环空压力模拟的方法，具体如下：
首先关闭截止阀5，通过快换接头6向蓄能器7内通入检测气体，然后通过手动打压泵4的打压，钻井液容器1内的钻井液经过滤网2过滤后再经单向阀3被打入到蓄能器中与检测气体混合，直至压力表8的读数到达预设模拟压力大小，停止打压。此时井下环空钻井液压力模拟环境已建立，取样装置9从蓄能器7中抽取预设模拟压力下的钻井液并外排，然后打开截止阀5卸掉预设模拟压力。
其中，蓄能器的作用是保证井下环空钻井液模拟压力的恒定，如皮囊式蓄能器由带有气密封件的橡胶皮囊、油液部分和壳体组成，位于橡胶皮囊周围的油液与油液回路接通。当压力升高时油液进入蓄能器，气体被压缩到压力等于油液压力时停止压缩，系统管路压力不再上升；当管路压力下降时压缩空气膨胀，将油液压入回路，从而抑制管路压力的下降，其它类型的蓄能器同理。若没有采用蓄能器，而是采用普通的密闭容器，在模拟井下环空钻井液抽取时，所模拟的压力会消失或产生负压，在模拟井下环空钻井液外排时，所模拟的压力会增大，达不到模拟井下环空钻进液压力环境的目的。

Claims (2)

1.一种井下环空压力模拟实验装置，包括钻井液容器、过滤网、单向阀、手动打压泵、截止阀、快换接头、蓄能器、压力表和取样装置，其特征在于：所述手动打压泵的入口经单向阀和过滤网与钻井液容器连通；手动打压泵的出口经单向阀与蓄能器的输入口、截止阀的一端、快换接头的一端及取样装置的输入口连通；所述截止阀的另一端与过滤网的输入口连通；所述的压力表设置在蓄能器输入口。
2.根据权利要求1所述的井下环空压力模拟实验装置进行井下环空压力模拟的方法，其特征在于：该方法具体如下：首先关闭截止阀，通过快换接头向蓄能器内通入检测气体，然后通过手动打压泵的打压，钻井液容器内的钻井液经过滤网过滤后再经单向阀被打入到蓄能器中与检测气体混合，直至压力表的读数到达预设模拟压力大小，停止打压；此时井下环空钻井液压力模拟环境已建立，取样装置从蓄能器中抽取预设模拟压力下的钻井液并外排，然后打开截止阀卸掉预设模拟压力。
CN201610364972.8A 2016-05-26 2016-05-26 一种井下环空压力模拟实验装置及方法 Active CN105937394B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610364972.8A CN105937394B (zh) 2016-05-26 2016-05-26 一种井下环空压力模拟实验装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610364972.8A CN105937394B (zh) 2016-05-26 2016-05-26 一种井下环空压力模拟实验装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105937394A true CN105937394A (zh) 2016-09-14
CN105937394B CN105937394B (zh) 2023-08-15

Family

ID=57152217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610364972.8A Active CN105937394B (zh) 2016-05-26 2016-05-26 一种井下环空压力模拟实验装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105937394B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109322862A (zh) * 2017-07-31 2019-02-12 中石化石油工程技术服务有限公司 井下钻井液抽排样实验装置及其控制方法

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101169354A (zh) * 2006-10-25 2008-04-30 中南大学 深海近海底表层水体无扰动保真取样器
US20080236253A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 M-I Llc Method and apparatus for determining the properties of drilling fluids
CN101514944A (zh) * 2009-03-19 2009-08-26 浙江大学 海底柱状样品液压驱动取样组件
RU2371577C1 (ru) * 2008-03-24 2009-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Керн" Пробоотборник пластового флюида
CN101852076A (zh) * 2010-03-31 2010-10-06 中国石油天然气集团公司 用于控压钻井实验与测试的井下工况模拟方法
CN101936311A (zh) * 2010-09-03 2011-01-05 大庆石油管理局 随钻地层压力测试器蓄能器
CN202391406U (zh) * 2011-12-06 2012-08-22 宝鸡石油机械有限责任公司 一种模拟带压作业的试验装置
CN103061698A (zh) * 2011-10-24 2013-04-24 中国石油化工股份有限公司 一种自动节流管汇系统
CN103075147A (zh) * 2011-10-26 2013-05-01 中国石油化工股份有限公司 一种井下环境模拟装置及方法
US20130192360A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-01 Halliburton Energy Services, Inc. Systems, methods and devices for analyzing drilling fluid
CN203271711U (zh) * 2013-01-08 2013-11-06 广州东塑石油钻采专用设备有限公司 氮气钻井液动阀控制系统
CN103983469A (zh) * 2014-05-23 2014-08-13 国家海洋技术中心 一种水下装备的压力测试模拟装置和方法
CN204113272U (zh) * 2014-09-19 2015-01-21 西南石油大学 深水钻井井筒气侵模拟可视化实验装置
CN104373115A (zh) * 2014-10-31 2015-02-25 中国石油化工股份有限公司 空气驱油产出气模拟采样装置及模拟采样方法
CN204327062U (zh) * 2014-11-04 2015-05-13 北京中冶迈克液压有限责任公司 控压钻井装备液气控制系统
CN105004616A (zh) * 2015-06-07 2015-10-28 大连理工大学 低温容器多性能试验装置与试验方法
CN205778845U (zh) * 2016-05-26 2016-12-07 杭州电子科技大学 一种井下环空压力模拟实验装置

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101169354A (zh) * 2006-10-25 2008-04-30 中南大学 深海近海底表层水体无扰动保真取样器
US20080236253A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 M-I Llc Method and apparatus for determining the properties of drilling fluids
RU2371577C1 (ru) * 2008-03-24 2009-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Керн" Пробоотборник пластового флюида
CN101514944A (zh) * 2009-03-19 2009-08-26 浙江大学 海底柱状样品液压驱动取样组件
CN101852076A (zh) * 2010-03-31 2010-10-06 中国石油天然气集团公司 用于控压钻井实验与测试的井下工况模拟方法
CN101936311A (zh) * 2010-09-03 2011-01-05 大庆石油管理局 随钻地层压力测试器蓄能器
CN103061698A (zh) * 2011-10-24 2013-04-24 中国石油化工股份有限公司 一种自动节流管汇系统
CN103075147A (zh) * 2011-10-26 2013-05-01 中国石油化工股份有限公司 一种井下环境模拟装置及方法
CN202391406U (zh) * 2011-12-06 2012-08-22 宝鸡石油机械有限责任公司 一种模拟带压作业的试验装置
US20130192360A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-01 Halliburton Energy Services, Inc. Systems, methods and devices for analyzing drilling fluid
CN203271711U (zh) * 2013-01-08 2013-11-06 广州东塑石油钻采专用设备有限公司 氮气钻井液动阀控制系统
CN103983469A (zh) * 2014-05-23 2014-08-13 国家海洋技术中心 一种水下装备的压力测试模拟装置和方法
CN204113272U (zh) * 2014-09-19 2015-01-21 西南石油大学 深水钻井井筒气侵模拟可视化实验装置
CN104373115A (zh) * 2014-10-31 2015-02-25 中国石油化工股份有限公司 空气驱油产出气模拟采样装置及模拟采样方法
CN204327062U (zh) * 2014-11-04 2015-05-13 北京中冶迈克液压有限责任公司 控压钻井装备液气控制系统
CN105004616A (zh) * 2015-06-07 2015-10-28 大连理工大学 低温容器多性能试验装置与试验方法
CN205778845U (zh) * 2016-05-26 2016-12-07 杭州电子科技大学 一种井下环空压力模拟实验装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黄中华等: "深海微生物取样器保压过程研究", 《浙江大学学报(工学版)》 *
黄中华等: "深海微生物取样器保压过程研究", 《浙江大学学报(工学版)》, vol. 40, no. 05, 31 May 2006 (2006-05-31), pages 878 - 882 *
黄中华等: "皮囊式蓄能器快速增压过程", 《中南大学学报(自然科学版)》 *
黄中华等: "皮囊式蓄能器快速增压过程", 《中南大学学报(自然科学版)》, vol. 37, no. 02, 30 April 2006 (2006-04-30), pages 306 - 310 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109322862A (zh) * 2017-07-31 2019-02-12 中石化石油工程技术服务有限公司 井下钻井液抽排样实验装置及其控制方法
CN109322862B (zh) * 2017-07-31 2024-05-07 中石化石油工程技术服务股份有限公司 井下钻井液抽排样实验装置及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105937394B (zh) 2023-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104747187B (zh) 一种高温高压井壁强化钻井液模拟实验装置与方法
CN204679347U (zh) 一种钻井液承压堵漏压裂试验装置
CN105756674B (zh) 模拟地层条件的裂缝—基质耦合流动损害评价装置与方法
CN107063963A (zh) 一种致密储层微裂缝扩展及渗流特征的测试装置和方法
CN109975140B (zh) 超临界二氧化碳脉冲致裂与渗透率测试一体化的实验装置及方法
CN107288632B (zh) 煤-岩储层排采产水来源及压降路径模拟装置与方法
CN104406910A (zh) 高温高压固井一、二界面封固能力测试装置及方法
CN103075147A (zh) 一种井下环境模拟装置及方法
CN106370789B (zh) 一种钻井过程煤储层污染程度测试用模拟装置及方法
CN104535715A (zh) 一种裂缝颗粒转向剂暂堵能力评价装置与方法
CN104132850B (zh) 页岩原位体积压裂试验系统
CN201654010U (zh) 一种堵漏试验仪
CN112081575B (zh) 多场耦合下煤层气井井周围岩形变可视化模拟装置与方法
CN202451142U (zh) 一种井下环境模拟装置
CN205477605U (zh) 模拟地层条件的裂缝—基质耦合流动损害评价装置
CN102748015B (zh) 一种地层压力模拟装置及方法
CN106323842A (zh) 可测量致密岩石气体渗透率的真/假三轴试验的方法
CN105134149B (zh) 一种改变注采井间二氧化碳驱动状况的装置与方法
CN103940962B (zh) 煤矿井下水力压裂实验实验室模拟系统及方法
CN108505993A (zh) 一种地层压力测试物理模拟与刻度装置及方法
CN112049610B (zh) 煤层气井合层排采时各煤层参数动态变化测试装置与方法
CN110306964A (zh) 一种水力压裂煤层裂纹可视化及增透效果评价方法
CN110056335A (zh) 一种三轴多裂纹水力压裂实验装置及实验方法
CN111594099B (zh) 一种煤层气分段压裂水平井产能模拟测试装置及方法
CN205778845U (zh) 一种井下环空压力模拟实验装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant