CN203081430U - 一种高温高压砂床堵漏模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布了一种高温高压砂床堵漏模拟装置。包括泵1、储液罐2、堵漏液容器11、砂床容器16、活塞容器19依次通过阀门和高压管线10连接后，由活塞容器19的排液管引入称重计量器20，其中，堵漏液容器11和砂床容器16都带有加热套14和温度传感器17，并在堵漏液容器11和砂床容器16之间的高压管线10上设有压力变送器15，在泵1的输出高压管线10上设有压力表5，加热套14和传感器17、压力变送器15都与计算机21相连，其特征是：在泵1与堵漏液容器11之间的高压管线10上连接有缓冲容器6，并在缓冲容器6与堵漏液容器11之间的高压管线10上设置安全阀9。本实用新型具有操作简单、安全性高、能更真实的模拟孔隙型漏失等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种石油钻井用试验装置，特别涉及一种高温高压砂床堵漏模拟装置。
背景技术
砂砾岩或砂岩的孔隙型漏失是一种比较常见的漏失情况，虽然不如恶性漏失严重，但也会给钻井施工带来钻井液损耗、井壁失稳、甚至卡钻等一系列复杂情况。目前，模拟高温高压条件下孔隙型漏失堵漏效果的评价仪器和方法还比较少，大多是利用非均质孔隙砂床法测定堵漏液的滤失量，来反映堵漏液的封堵情况。FA砂床滤失仪使用有机玻璃作为试验筒，通过氮气加压的方式直观测量滤液侵入砂床深度。试验条件为常温、3.5MPa。试验方法比较直观、简单。《石油机械》2009年11期《高保真模拟漏失地层堵漏评价试验装置设计》一文中提到一种高保真模拟漏失地层堵漏评价试验装置，可模拟漏失地层(人造裂缝、圆孔模型、梯形裂缝等)进行堵漏评价试验，具有模拟上覆压力、漏层压裂、地层压力返排等功能，最高工作温度150℃，最高工作压力40 MPa。
中国专利公开了一种《高温高压砂床滤失仪》（专利号CN200520024623），高其耐压值可达20MPa，并可加温到200℃进行实验测试，通过增设可与储液筒相接的砂床筒，还可利用本装置直接进行反排试验。
中国专利公开了一种《高温高压泥饼封堵承压强度实验仪》（专利申请号为200610103372.2），由实验釜总成、压力管路系统、温控系统、位移记录系统、自动清洗系统、计算机数据处理系统六个部分组成，能模泥浆滤液侵入深度、泥饼承压强度、裂缝封堵和承压强度，最高工作温度175℃，最高工作压力30 MPa。
中国专利公开了《一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置》（专利号为201020100879.4）中提到一种堵漏模拟试验装置，设计了多种不同的裂缝模块；工作压力为40MPa，工作温度为180℃；具有反排系统，可以测试反向承压能力；在实验过程中通过对缓冲容器、手动泵和活塞容器加入一定的回压来保持压力稳定和安全。
以上技术存在的缺点或不足是：设计相对复杂，操作困难；不能很好的模拟孔隙型漏失，重复性差；没有设计缓冲用容器，存在安全隐患；部分没有设计自动仪表，数据计量准确性差。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种评价高温高压条件下孔隙型漏失堵漏效果的高温高压砂床堵漏模拟装置，更真实的模拟评价地层漏失情况。
本实用新型技术方案：
一种高温高压砂床堵漏模拟装置，泵1、储液罐2、堵漏液容器11、砂床容器16、活塞容器19依次通过阀门和高压管线10连接后，由活塞容器19的排液管引入称重计量器20，其中，堵漏液容器11和砂床容器16都带有加热套14和温度传感器17，并在堵漏液容器11和砂床容器16之间的高压管线10上设有压力变送器15，在泵1的输出高压管线10上设有压力表5，加热套14和传感器17、压力变送器15都与计算机21相连，其特征是：在泵1与堵漏液容器11之间的高压管线10上连接有缓冲容器6，并在缓冲容器6与堵漏液容器11之间的高压管线10上设置安全阀9。
上述方案进一步包括：
泵1采用手动泵，储液罐2通过阀门3和管线连接到手动泵1上。
堵漏液容器11为活塞式结构，并带有搅拌器12。
砂床容器16底部放置金属纱网18。
称重计量器20为精密电子天平，精密电子天平的传感器17接入计算机21。
在缓冲容器6和堵漏液容器11相连的高压管线10上还连有放空阀7。
本实用新型具有如下优点：
1、本装置工作压力40MPa，工作温度180℃，可在高温高压下使用砂床装填细砂和岩屑模拟孔隙型漏失，可更真实的模拟井下漏失情况；
2、模拟装置设计了活塞容器，可方便计量堵漏液漏失量，同时可缓冲漏失的堵漏液，增加了安全性，设计更为精确合理；
3、利用手动泵加压，可保证达到较高工作压力，同时减少了更换气瓶气源的工作量；
4、模拟装置增加了数据采集功能，能更精确地取得试验数据，并能生产数据曲线，减少人为误差和工作量。
5、本装置设计简单，方便安装和拆卸。
附图说明
图1 一种高温高压砂床堵漏模拟装置示意图。
图中：1-手动泵；2-储液罐；5-压力表；6-缓冲容器；7-排空阀；9-安全阀；10-高压管；11-堵漏液容器；12-搅拌器；14-加热套；15-压力变送器；16-砂床容器；17-传感器；18-金属纱网；19-活塞容器；20-精密电子天平20；21-计算机；3、4、8、13均为阀门。
具体实施方式
实施例1给出了一种具有典型意义的实施例。
如图1所示，手动泵1通过阀门4和管线与缓冲容器6连接，缓冲容器6通过高压管线10和阀门8与堵漏液容器11连接，堵漏液容器11通过开关阀门13、高压管线10和砂床容器16相连，与精密电子天平20及加热套14的相连的传感器17并与微型计算机21相连，压力变送器15一端通过接口与连接砂床容器16的高压管线10相连，另一端与微型计算机21相连，储液罐2通过阀门3和管线连接到手动泵1上，堵漏液容器11带搅拌器12，砂床容器底带有金属纱网18，连接缓冲容器6和堵漏液容器11的高压管线10上连有放空法7和安全阀9。
加压：打开阀3，关闭阀4，吸储液罐2内的水入手动泵1，加满水后退泵，反复进泵排气再退泵吸液，直到吸满液体为止。打开阀4、阀8、阀13（其余阀处于关闭状态），调节手动泵1对堵漏液容器11加压。
温度设置：打开堵漏液容器11、砂床容器16加热开关，在相应的温控仪上设定需要的加热温度，系统将自动加热，到所需温度自动恒温。
堵漏液注入：打开堵漏液容器11上盖，加入堵漏液，再将活塞压入堵漏容器，密封好上盖。
砂床装填：首先上入底盖，并在底盖上装入金属纱网，然后根据井下漏层的特征，选择适宜目数的岩屑或砂子，安装到砂床容器16内，最后上入上盖并密封好。
打开精密电子天平、各传感器及微型计算机电源。天平上放置量杯，通过天平称量漏失物的质量。微型计算机中会自动记录温度、压力、漏失物质量等参数，并自动数据曲线。准备就绪后，按加压程序将堵漏液压入砂床容器16进行模拟堵漏试验。
实施例2，对实施例1的简化实施例。
一种高温高压砂床堵漏模拟装置，泵1、储液罐2、堵漏液容器11、砂床容器16、活塞容器19依次通过阀门和高压管线10连接后，由活塞容器19的排液管引入称重计量器20，其中，堵漏液容器11和砂床容器16都带有加热套14和温度传感器17，并在堵漏液容器11和砂床容器16之间的高压管线10上设有压力变送器15，在泵1的输出高压管线10上设有压力表5，加热套14和传感器17、压力变送器15都与计算机21相连，其特征是：在泵1与堵漏液容器11之间的高压管线10上连接有缓冲容器6，并在缓冲容器6与堵漏液容器11之间的高压管线10上设置安全阀9。
实施例3，一种高温高压砂床堵漏模拟装置，泵1、储液罐2、堵漏液容器11、砂床容器16、活塞容器19依次通过阀门和高压管线10连接后，由活塞容器19的排液管引入称重计量器20，其中，堵漏液容器11和砂床容器16都带有加热套14和温度传感器17，并在堵漏液容器11和砂床容器16之间的高压管线10上设有压力变送器15，在泵1的输出高压管线10上设有压力表5，加热套14和传感器17、压力变送器15都与计算机21相连，其特征是：在泵1与堵漏液容器11之间的高压管线10上连接有缓冲容器6，并在缓冲容器6与堵漏液容器11之间的高压管线10上设置安全阀9。泵1采用手动泵，储液罐2通过阀门3和管线连接到手动泵1上。堵漏液容器11为活塞式结构，并带有搅拌器12。砂床容器16底部放置金属纱网18。
实施例4，一种高温高压砂床堵漏模拟装置，泵1、储液罐2、堵漏液容器11、砂床容器16、活塞容器19依次通过阀门和高压管线10连接后，由活塞容器19的排液管引入称重计量器20，其中，堵漏液容器11和砂床容器16都带有加热套14和温度传感器17，并在堵漏液容器11和砂床容器16之间的高压管线10上设有压力变送器15，在泵1的输出高压管线10上设有压力表5，加热套14和传感器17、压力变送器15都与计算机21相连，其特征是：在泵1与堵漏液容器11之间的高压管线10上连接有缓冲容器6，并在缓冲容器6与堵漏液容器11之间的高压管线10上设置安全阀9。
上述方案进一步包括：
泵1采用手动泵，储液罐2通过阀门3和管线连接到手动泵1上。
堵漏液容器11为活塞式结构，并带有搅拌器12。
砂床容器16底部放置金属纱网18。
称重计量器20为精密电子天平，精密电子天平的传感器17接入计算机21。
Claims (6)
1.一种高温高压砂床堵漏模拟装置，泵（1）、储液罐（2）、堵漏液容器（11）、砂床容器（16）、活塞容器（19）依次通过阀门和高压管线（10）连接后，由活塞容器（19）的排液管引入称重计量器（20），其中，堵漏液容器（11）和砂床容器（16）都带有加热套（14）和温度传感器（17），并在堵漏液容器（11）和砂床容器（16）之间的高压管线（10）上设有压力变送器（15），在泵（1）的输出高压管线（10）上设有压力表（5），加热套（14）和传感器（17）、压力变送器（15）都与计算机（21）相连，其特征是：在泵（1）与堵漏液容器（11）之间的高压管线（10）上连接有缓冲容器（6），并在缓冲容器（6）与堵漏液容器（11）之间的高压管线（10）上设置安全阀（9）。
2.根据权利要求1所述的高温高压砂床堵漏模拟装置，其特征是：泵（1）采用手动泵，储液罐（2）通过阀门（3）和管线连接到手动泵（1）上。
3.根据权利要求2所述的高温高压砂床堵漏模拟装置，其特征是：堵漏液容器（11）为活塞式结构，并带有搅拌器（12）。
4.根据权利要求2或3所述的高温高压砂床堵漏模拟装置，其特征是：砂床容器（16）底部放置金属纱网（18）。
5.根据权利要求4所述的高温高压砂床堵漏模拟装置，其特征是：称重计量器（20）为精密电子天平，精密电子天平的传感器（17）接入计算机（21）。
6.根据权利要求5所述的一种高温高压砂床堵漏模拟装置，其特征是：在缓冲容器（6）和堵漏液容器（11）相连的高压管线（10）上还连有放空阀（7）。
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