CN204627595U - 一种模拟钻井井漏的可视化实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种模拟钻井井漏的可视化实验装置，它主要由水槽、潜水泵、进水管、胶塞、模拟井筒、出水管、漏失管、闸板阀、量杯、压力传感器、高速摄像机、处理器组成。进水管一端和水槽内的潜水泵连接，一端伸入到模拟井筒底部。模拟井筒上部安装有出水管，下部装有漏失管，出水管另一端伸入到水槽内部。漏失管上安装有闸板阀，在漏失管下部放有量杯。压力传感器安装在模拟井筒的上部和下部，记录压力变化，模拟井筒左侧放有高速摄像机，记录井漏实验现象。处理器通过数据线分别与压力传感器和高速摄像机相连接。模拟井漏时，打开闸板阀，清水从水槽经潜水泵、进水管到达模拟井筒底部，然后一部分清水顺着模拟井筒和进水管之间的环空进入到出水管，最后回到水槽；另一部分通过漏失管，经闸板阀流到量杯中，压力传感器和高速摄像机记录井漏过程模拟井筒的压力变化和井漏现象，然后将数据传给处理器进行处理，这就达到了可视化模拟井漏的目的。本实用新型操作方便、可视化程度高，能有效模拟钻井井漏过程。

Description

一种模拟钻井井漏的可视化实验装置

技术领域

本实用新型涉及石油与天然气钻井技术领域，更具体地涉及一种模拟钻井井漏的可视化实验装置。

背景技术

在钻井过程中，由于地层地质条件复杂，地层压力系数预测不准确，同时地层有可能存在大的裂缝或溶洞，再加上井底压力和地层压力失衡，很容易造成井漏事故发生。井漏事故易引发钻井液大量漏失、钻具放空、钻井周期增加、钻井成本增加、溢流、井壁失稳等问题。因此，若能发明一种有效模拟钻井井漏的可视化实验装置，观察发生井漏的现象，得到发生井漏时相关参数的变化，势必能够及早的发现井漏事故，为处理井漏事故争取宝贵的时间。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种模拟钻井井漏的可视化实验装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型一种模拟钻井井漏的可视化实验装置，包括水槽、潜水泵、进水管、胶塞、模拟井筒、出水管、漏失管、闸板阀、量杯、压力传感器、高速摄像机、处理器。进水管一端与潜水泵连接，另一端穿过胶塞后伸入到模拟井筒的底部。胶塞位于模拟井筒的顶部，中间开有圆形小孔。出水管一端位于模拟井筒上部，另一端伸入到水槽内部。漏失管位于模拟井筒的下部，其中间部位安装有闸板阀，在漏失管下部放有量杯。在模拟井筒上部和下部安装有压力传感器，在模拟井筒左侧放有高速摄像机。处理器通过数据线分别与压力传感器和高速摄像机相连接。当清水从漏失管漏失时，通过量杯可测量清水的漏失量，同时压力传感器可记录漏失发生时模拟井筒顶部和底部的压力变化，高速摄像机记录漏失处的实验现象，然后压力传感器和高速摄像机将数据传输到处理器，处理器便对整个漏失过程进行数据记录和数据处理。

本实用新型的优点：结构简单，操作方便，可视化程度较高，能有效模拟钻井井漏现象。

附图说明

图1是本实用新型一种模拟钻井井漏的可视化实验装置的结构示意图。

图2是图1中A-A剖面图。

图中：1.水槽，2.潜水泵，3.进水管，4.胶塞，5.模拟井筒，6.出水管，7.漏失管，8.闸板阀，9.量杯，10.压力传感器，11.高速摄像机，12.处理器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型一种模拟钻井井漏的可视化实验装置，主要由水槽1、潜水泵2、进水管3、胶塞4、模拟井筒5、出水管6、漏失管7、闸板阀8、量杯9、压力传感器10、高速摄像机11、处理器12组成。水槽1用于存放整个循环过程中的清水，潜水泵2用于向进水管3中注入清水，为清水在整个装置的循环提供动力。胶塞4与模拟井筒5和进水管3紧密接触，防止模拟井筒5中的清水向上溢出，胶塞4起到了密封模拟井筒5顶部的作用。出水管6可将循环的清水导入水槽1，漏失管7用于模拟井漏，闸板阀8可控制井漏程度的大小，量杯9用于记录井漏漏失量。进水管3、模拟井筒5、出水管6、漏失管7采用PVC透明管制成，保证整个装置的可视化。管压力传感器10可记录模拟井筒5顶部和底部的压力变化，高速摄像机11可记录发生井漏处的实验现象，处理器12用于处理压力数据和图像数据。当不发生井漏时，水槽1中的清水通过电潜泵2泵入到进水管3，然后到达模拟井筒5的底部，紧接着沿着模拟井筒5和进水管3之间的环空到达出水管6，最后沿着出书管6回到水槽1。

当模拟发生井漏时，打开闸板阀8，到达模拟井筒5底部的清水一分沿着环空进入到出水管6；而另一部分清水进入漏失管7，通过闸板阀8后，便进入到量杯9，量杯9可读出井漏漏失量的大小，同时压力传感器10和高速摄像机11记录井漏过程中的压力变化和图像变化，并将 数据传输到处理器12，处理器12便对接收的压力数据和图像数据进行处理。这就实现了对钻井井漏过程的有效可视化模拟。该装置操作方便，可视化程度高，能有效模拟钻井井漏过程，对研究钻井井漏规律具有很大的帮助。

Claims (3)

1. 一种模拟钻井井漏的可视化实验装置，包括水槽(1)、潜水泵(2)、进水管(3)、胶塞(4)、模拟井筒(5)、出水管(6)、漏失管(7)、闸板阀(8)、量杯(9)、压力传感器(10)、高速摄像机(11)、处理器(12)，其特征在于：进水管(3)一端与潜水泵(2)相连接，另一端穿过胶塞(4)后伸入到模拟井筒(5)底部；胶塞(4)位于模拟井筒(5)顶部，中间开有圆形小孔；出水管(6)一端位于模拟井筒(5)上部，另一端深入到水槽(1)内部；漏失管(7)位于模拟井筒(5)下部，在漏失管(7)中间部位安装有闸板阀(8)，在漏失管(7)下部放有量杯(9)；模拟井筒(5)顶部和底部分别安装有压力传感器(10)，在模拟井筒(5)左侧放有高速摄像机(11)；处理器(12)通过数据线与高速摄像机(11)和压力传感器(10)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种模拟钻井井漏的可视化实验装置，其特征在于：进水管(3)、模拟井筒(5)、出水管(6)、漏失管(7)采用PVC透明管制成，保证整个装置的可视化。

3.根据权利要求1所述的一种模拟钻井井漏的可视化实验装置，其特征在于：胶塞(4)与模拟井筒(5)和进水管(3)紧密接触，保证模拟井筒(5)顶部的密封效果。