CN204439497U - 高温高压动态钻井液滤失实验装置 - Google Patents
高温高压动态钻井液滤失实验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204439497U CN204439497U CN201420675399.9U CN201420675399U CN204439497U CN 204439497 U CN204439497 U CN 204439497U CN 201420675399 U CN201420675399 U CN 201420675399U CN 204439497 U CN204439497 U CN 204439497U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drilling fluid
- rock core
- leak
- liquid
- fluid
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 104
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 104
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 17
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种高温高压动态钻井液滤失实验装置，包括：钻井液滤失系统，其包括中空的岩心、岩心夹持器、对岩心进行加热的加热机构以及与岩心的中部的空腔连通的进液口和出液口，其中，岩心和加热机构均设在岩心夹持器内，岩心夹持器和加热机构上分别设有供从岩心渗透出的钻井液流出的滤液通道及滤液出口；钻井液供给系统，其与进液口连通为钻井液滤失系统提供高压钻井液；钻井液回收系统，其与岩心夹持器的出液口连通；和滤失液处理与计量系统，其对从滤液出口流出的滤失流体进行处理和计量。该装置能更准确地测定在高温高压工况下的钻井液的滤失性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于油田钻井的参数测定的实验装置，具体涉及一种对钻井液的滤失性能进行测定的高温高压动态钻井液滤失实验装置。
背景技术
与静态钻井液滤失仪相比，动态钻井液滤失仪能更准确地表征在钻井过程中钻井液的滤失性能。但现有技术中动态钻井液滤失仪多是采用滤纸作为滤失介质，由于滤纸普遍存在韧性差、孔径不均匀和产品标准不一致等缺点，必然会影响到测定结果的准确性。尤其是，现有动态钻井液滤失仪一般不适用于高温高压的条件下，若将其动态钻井液滤失仪并没有完全模拟钻井液在井下的漏失过程，导致测试结果并不能完全体现钻井液的实际滤失性能。
因此，迫切需要一种能适用于高温高压(例如，温度不低于250℃、压力不小于35MPa)工况下、能更准确测定钻井液的滤失性能的动态钻井液滤失装置。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能更准确地测定在高温高压条件下的钻井液的滤失性能的高温高压动态钻井液滤失实验装置。
本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的高温高压动态钻井液滤失实验装置，包括：
钻井液滤失系统，其包括中空的岩心、岩心夹持器、对岩心进行加热的加热机构以及与岩心的中部的空腔连通的进液口和出液口，其中，岩心和加热机构均设在岩心夹持器内，岩心夹持器和加热机构上分别设有供从岩心渗透出的钻井液流出的滤液通道及滤液出口；
钻井液供给系统，其与进液口连通，为钻井液滤失系统提供高压钻井液；
钻井液回收系统，其与出液口连通；和
滤失液处理与计量系统，其对从滤液出口流出的滤失流体进行处理和计量。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点。通过钻井液滤失系统来模拟高温高压钻井工况中滤液的滤失，通过钻井液供给系统和钻井液回收系统使得钻井液在钻井液滤失系统中形成动态供给和动态流出，并通过滤失液处理与计量系统对滤失液进行处理和计量。整个实验过程更接近实际钻井施工的高温高压的地质环境。因此，能更准确地测得在高温高压工况下的钻井液的滤失量，为准确评价该工况下的岩心及钻井液的滤失性能提供可靠的实验数据。
在一个实施例中，所述钻井液滤失系统还包括钻杆、用于驱动钻杆的驱动机构以及连接在岩心夹持器的两侧的耐压缸体，其中钻杆穿过岩心的中部空腔并被两侧的耐压缸体支撑。设置钻杆是使进入钻杆与岩心形成的空间的钻井液流动状态更接近于现场钻井施工中钻井液在钻杆与井壁之间的环空空间的流动状态，使测试结果更准确。
在一个优选的实施例中，所述耐压缸体与岩心夹持器密封固定连接，进液口和出液口分别设在分别设在其中的耐压缸体上，也就是一个耐压缸体设置进液口，另一个耐压缸体设置出液口。其中，进液口、钻杆与岩心形成的空腔以及出液口依次连通，钻杆与耐压缸体之间为动密封连接。耐压缸体与岩心夹持器密封固定连接以及钻杆与耐压缸体动密封连接，这样的结构在钻杆钻进或转动过程中不容易出现钻井液泄漏。另外，将进液口和出液口分别设在两侧的耐压缸体上加工方便，方便安装，还方便与其它部件的连接。
在一个优选的实施例中，所述加热机构包括套接在岩心外表面的电加热套，在所述电加热套与岩心之间设有多孔金属网。在电加热套与岩心之间多孔金属网，既不影响从岩心渗出的滤液的流出，又能起到使电加热套对岩心的加热更加均匀的作用。
在一个实施例中，所述电加热套连接有温控仪。此处设置的温控仪不仅能测得加热的温度，而且能够通过温控仪来调节电加热套的加热温度。因此，能使岩心保持在恒定的高温状态。
在一个实施例中，钻杆与岩心之间形成环形的、供钻井液流动的空间。换句话说，岩心与钻杆之间没有直接接触，钻杆钻进过程中不会另外受到岩心的摩擦阻力。另外，保证了钻井液与岩心中部的空腔内壁接触面积基本不变，从而使不同实验条件下获得的实验结果更具有可比性。
在一个实施例中，所述钻井液供给系统包括储液罐和循环泵，其中：
储液罐内设有对其内的钻井液进行搅拌的搅拌器；
循环泵，设在储液罐与钻井液滤失系统之间，将储液罐内的钻井液泵送到钻井液滤失系统内。储液罐中设置的搅拌器对钻井液起到搅拌均匀的作用。尤其是，能防止钻井液中一些固相添加物的沉淀，使供应的动态的钻井液的性能保持相对恒定。而钻井液被循环泵加压后经耐压管线输送到钻井液滤失系统内。
在一个实施例中，在一个滤失液处理与计量系统包括与滤液出口连接对滤失流体进行降压处理的降压机构和与降压机构连接的用于计量处理后的滤失流体的计量机构。由于使用在高温高压的条件下，经岩心渗出后从滤液出口流出的流体为液态和气态混合的钻井液，为了计量结果更准确，在滤液出口设有降压机构，对高压流体进行降压处理从而使其中的气态钻井液变成液态后进入计量机构计量。
在一个优选的实施例中，所述降压机构包括回压阀和对回压阀的压力进行调节的压力调节泵。从滤液出口流出的气液混合的滤液通过回压阀后，由于回压阀能降低流出的流体的压力，因此，能使气液混合状态的滤液全部变成液态滤液以方便计量。
在一个优选的实施例中，所述计量机构为量液仪。量液仪在起到盛装滤液作用的同时，很方便地读取滤液的体积。
附图说明
图1所示是本实用新型的高温高压动态钻井液滤失实验装置的一种具体实施例。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示为本实用新型的高温高压动态钻井液滤失实验装置的一种具体实施例。在该实施例中，该装置主要包括钻井液滤失系统、钻井液供给系统、钻井液回收系统和滤失液处理与计量系统。
在一个实施例中，钻井液滤失系统主要包括中空的圆柱状的岩心8、用于对岩心8加热的加热机构和岩心夹持器7。岩心和加热机构均设在岩心夹持器7内，岩心夹持器7和加热机构上分别设有供从岩心8渗透出的钻井液流出的滤液通道及滤液出口15。
在一个优选的实施例中，该加热机构采用电加热套20。为了不使电加热套20与岩心8直接接触加热，在圆柱状的岩心8的外表面与电加热套20之间设有多孔金属网10。该多孔金属网10除了隔开岩心8与电加热套20外，还起到使岩心8均匀受热的作用。而且，从岩心8渗出的滤液经过多孔金属网10时，由于多孔金属网10对滤液的阻碍作用很微弱，因此，对最终计量渗出的滤液的体积的影响可以忽略不计。
在一个优选的实施例中，电加热套20上连接有温控仪22。该温控仪22不仅能测得加热的温度，而且能够通过温控仪22来调节电加热套20的加热温度。因此，能使岩心8保持一定的高温度。岩心夹持器8和电加热套20的外部还连接有温度传感器21，在岩心夹持器7的内部保持高温的同时，测试岩心夹持器7的外部的温度以有利地布置其它部件。
在本实施例中，钻井液滤失系统还包括用于钻井液进入和流出的进液口16和出液口17。该进液口16、岩心的中部空腔和出液口17依次连通。在一个优选的实施例中，进液口16和出液口17分别设在位于岩心夹持器7两侧的耐压缸体13上。两个耐压缸体13分别密封连接在岩心夹持器7的两侧。被电机12驱动的钻杆11从右向左依次穿过右侧的耐压缸体13、岩心8的中部的空腔和左侧的耐压缸体13。钻杆11与两侧的耐压缸体13之间通过密封件14实现动密封连接，且钻杆11被两侧的耐压缸体13支撑。这样的结构，使得钻杆11与岩心8没有直接接触，而且在钻杆11与岩心8之间形成环状的空间。这与实际的高温高压动态钻井过程是一致的，即钻井液在钻杆11(或钻柱)与井壁(岩心壁)形成的环形空间内流动。
在图1所示的实施例中，在钻井液未进入前，以钻杆11为中心，向外侧依次为钻杆11与岩心8之间形成的环形的空间、岩心8、多孔金属网10、电加热套2和岩心夹持器7。在钻井液进入后，在岩心8的空腔的内壁面会形成滤饼。滤饼对钻井液起到主要的滤失作用。
在一个实施例中，为钻井液滤失系统提供高压钻井液的钻井液供给系统主要包括储液罐1和循环泵5。为了防止储液罐1内的固相添加物的沉淀，使供应的动态的钻井液的性能保持恒定，储液罐1内连接有对钻井液进行搅拌的搅拌器2。储液罐1内的钻井液经循环泵5泵送到进液口16，从进液口16进入岩心8的中部的空腔内。在一个优选的实施例中，循环泵5的出口与进液口16经耐压管线6连接。循环泵5的出口连接有流量计3，该耐压管线6上连接有压力传感器4。
在本实施例中，出液口17连接有钻井液回收系统以保持钻井液的动态流动。在一个实施例中，钻井液回收系统主要包括对流出的钻井液进行降温和降压的降温构件18与调压构件19。经降温和降压后的钻井液最后流回到储液罐1。
在本实施例中，滤液出口15连接滤失液处理与计量系统。该滤失液处理与计量系统其对从滤液出口15流出的滤失流体进行处理和计量。在一个实施例中，滤失液处理与计量系统主要包括与滤液出口15连接对滤失流体进行降压处理的降压机构和与降压机构连接的用于计量处理后的滤失流体的计量机构。由于处在高温高压的工况中，经岩心8渗出后从滤液出口15流出的流体为液态和气态混合的钻井液。为了使计量结果更准确，在滤液出口设有降压机构，该降压机构对高压流体进行降压处理从而使其中的气态滤液变成液态后进入计量机构计量。这样的结构设置，有利于使计量结果更准确。
在一个优选的实施例中，降压机构包括回压阀24和对回压阀24的压力进行调节的压力调节泵23。气液混合的滤液经回压阀24的作用后变成液态滤液，以利于测量。优选地，计量机构采用量液仪25。量液仪25在起到盛装滤液作用的同时，可以直接读取滤液的体积。
虽然已经结合具体实施例对本实用新型进行了描述，然而可以理解，在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进或替换。尤其是，只要不存在结构上的冲突，各实施例中的特征均可相互结合起来，所形成的组合式特征仍属于本实用新型的范围内。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种高温高压动态钻井液滤失实验装置，其特征在于，包括：
钻井液滤失系统，其包括中空的岩心、岩心夹持器、对岩心进行加热的加热机构以及与岩心的中部的空腔连通的进液口和出液口，其中，岩心和加热机构均设在岩心夹持器内，岩心夹持器和加热机构上分别设有供从岩心渗透出的钻井液流出的滤液通道及滤液出口；
钻井液供给系统，其与进液口连通，为钻井液滤失系统提供高压钻井液；
钻井液回收系统，其与出液口连通；和
滤失液处理与计量系统，其对从滤液出口流出的滤失流体进行处理和计量。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钻井液滤失系统还包括钻杆、用于驱动钻杆的驱动机构以及与连接在岩心夹持器的两侧的耐压缸体，其中钻杆穿过岩心的中部空腔并被两侧的耐压缸体支撑。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述耐压缸体与岩心夹持器密封固定连接，进液口和出液口分别设在其中的耐压缸体上，其中，进液口、钻杆与岩心形成的空腔以及出液口依次连通，钻杆与耐压缸体之间为动密封连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，钻杆与岩心之间形成环形的、供钻井液流动的空间。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的装置，其特征在于，所述加热机构包括套接在岩心外表面的电加热套，在所述电加热套与岩心之间设有多孔金属网。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电加热套连接有温控仪。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的装置，其特征在于，所述钻井液供给系统包括储液罐和循环泵，其中：
储液罐内设有对其内的钻井液进行搅拌的搅拌器；
循环泵，设在储液罐与钻井液滤失系统之间，将储液罐内的钻井液泵送到钻井液滤失系统内。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的装置，其特征在于，所述滤失液处理与计量系统包括与滤液出口连接对滤失流体进行降压处理的降压机构和与降压机构连接的用于计量处理后的滤失流体的计量机构。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述降压机构包括回压阀和对回压阀的压力进行调节的压力调节泵。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述计量机构为量液仪。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420675399.9U CN204439497U (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 高温高压动态钻井液滤失实验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420675399.9U CN204439497U (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 高温高压动态钻井液滤失实验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204439497U true CN204439497U (zh) | 2015-07-01 |
Family
ID=53607350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420675399.9U Expired - Fee Related CN204439497U (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 高温高压动态钻井液滤失实验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204439497U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106246170A (zh) * | 2016-09-09 | 2016-12-21 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 五岩芯联测物理模拟装置及流体性质识别方法 |
| CN110043243A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-23 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司 | 一种钻井液滤失量测量装置及方法 |
| CN112378819A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-02-19 | 成都理工大学 | 一种钻井液动态损害评价仪 |
| CN112394018A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-02-23 | 中国石油大学(北京) | 动滤失量测定仪及方法 |
| CN113624675A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-09 | 中海石油(中国)有限公司深圳分公司 | 一种油气井钻进高温高压动态摩阻模拟检测方法 |
-
2014
- 2014-11-06 CN CN201420675399.9U patent/CN204439497U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106246170A (zh) * | 2016-09-09 | 2016-12-21 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 五岩芯联测物理模拟装置及流体性质识别方法 |
| CN106246170B (zh) * | 2016-09-09 | 2019-07-23 | 中国石油集团测井有限公司 | 五岩芯联测物理模拟装置及流体性质识别方法 |
| CN110043243A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-23 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司 | 一种钻井液滤失量测量装置及方法 |
| CN110043243B (zh) * | 2019-04-18 | 2023-11-07 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种钻井液滤失量测量装置及方法 |
| CN112394018A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-02-23 | 中国石油大学(北京) | 动滤失量测定仪及方法 |
| CN112394018B (zh) * | 2020-10-16 | 2022-04-12 | 中国石油大学(北京) | 动滤失量测定仪及方法 |
| CN112378819A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-02-19 | 成都理工大学 | 一种钻井液动态损害评价仪 |
| CN112378819B (zh) * | 2021-01-15 | 2021-03-30 | 成都理工大学 | 一种钻井液动态损害评价仪 |
| CN113624675A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-09 | 中海石油(中国)有限公司深圳分公司 | 一种油气井钻进高温高压动态摩阻模拟检测方法 |
| CN113624675B (zh) * | 2021-08-17 | 2023-08-01 | 中海石油(中国)有限公司深圳分公司 | 一种油气井钻进高温高压动态摩阻模拟检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204439497U (zh) | 高温高压动态钻井液滤失实验装置 | |
| CN103510944B (zh) | 一种高温高压封堵/防吐模拟评价装置及其评价方法 | |
| CN106596371B (zh) | 饱和凝析气藏衰竭式开发近井区反凝析伤害实验评价方法 | |
| CN102507414B (zh) | 地层压力条件下岩心渗透率实验测试方法及其装置 | |
| CN202330233U (zh) | 地层压力条件下岩心渗透率实验测试装置 | |
| CN102852498B (zh) | 稠油井筒举升降粘模拟装置及方法 | |
| CN202882901U (zh) | 岩心伤害评价实验装置 | |
| CN102411044A (zh) | 成岩作用模拟实验装置及方法 | |
| CN103196796B (zh) | 研究超临界二氧化碳在地层中粘度特性的实验装置及方法 | |
| CN202502089U (zh) | 成岩作用模拟实验装置 | |
| CN207379891U (zh) | 裂缝性页岩气水两相流动裂缝导流能力评价装置 | |
| CN103148888A (zh) | 一种煤层气储层双层合采高温高压排采动态评价系统 | |
| CN104564043B (zh) | 一种气体测试致密储层缝网导流能力的导流室及其工作方法 | |
| CN207194884U (zh) | 一种水平井产出剖面测试模拟的装置 | |
| CN103969160B (zh) | 高温高压泡沫液体动滤失检测系统及其检测方法 | |
| CN203164111U (zh) | 一种夹持器和基于该夹持器的酸化刻蚀仪 | |
| CN105628579A (zh) | 一种用于页岩的自发渗吸测量装置 | |
| CN105842425A (zh) | 一种岩心夹持器和动态滤失实验装置 | |
| CN1677082A (zh) | 高温高压岩心动态损害评价试验仪 | |
| CN205826624U (zh) | 一种长岩心烃气驱实验装置 | |
| CN205844145U (zh) | 一种页岩高温渗吸测量装置 | |
| CN203981385U (zh) | 用于针对调流控水筛管进行模拟试验的装置 | |
| CN109254134A (zh) | 一种测量岩石电阻指示油气突破压力的新方法和设备 | |
| CN107589219B (zh) | 一种干法压裂用可视化动态裂缝携砂评价装置及其工作方法 | |
| CN111257540A (zh) | 一种评价超临界co2全周期压裂蓄能返排效果的实验方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150701 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |