CN209542389U - 一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置，包括泥浆滤液缸、泥浆箱和钻井水龙头；泥浆滤液缸内设置有滤管，滤管的内表面设置有滤纸，滤管的上端设置有滤管上盖，滤管上盖上连接有泥浆排出管，泥浆排出管上设置有压力调节阀和压力计，钻井水龙头的上端连接有泥浆输入管，泥浆输入管上设置有泥浆泵，泥浆输入管和泥浆排出管均伸入到泥浆箱中，钻井水龙头的下端通过水龙头接头连接有方钻杆，方钻杆上设置有位于滤管上盖上的钻井转盘，钻井转盘的输入轴上连接有电机，方钻杆的下端连接有模拟钻具。本实用新型设计合理，实现方便且成本低，模拟实际钻井程度高，能够有效成为评价泥浆滤失性能的载体，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置

技术领域

本实用新型属于石油钻井技术领域，具体涉及一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置。

背景技术

在石油钻井过程中，泥浆的滤液损失是必然的，通过滤失在井壁形成泥皮，长期以来，人们把控制泥浆的滤失视为确保安全钻井的重要部分。在泥浆与地层之间压差的作用下，泥浆以自由水向井壁岩石的孔隙或裂隙中渗透的现象即为滤失性，当泥浆滤液进入地层时，对于裂缝性地层、硬脆性地层、活性泥页岩地层等会引起地层粘土矿物水化膨胀分散、剥落掉块等井壁不稳定现象；在油气层中，滤液侵入会引起储层粘土矿物膨胀，减少油气流动通道，降低油气渗透率，造成巨大的能源浪费。其中滤失量是衡量泥浆液性能的重要指标，减小滤液量对于油气的开发具有重要的意义。在钻井液技术突飞猛进的今天，许多钻井液性能的评价方法已经跟不上新型钻井液的评价要求了。泥浆失水及泥皮厚度参数是在模拟钻井现场高温高压条件下，评价油田化学剂对钻井泥浆滤失量控制和调节的主要技术参数，其结果对深井勘探、施工设计及化学剂的选择和使用具有重要的作用；如何更真实地模拟地层，尽最大可能提高室内钻井液实验的准确度，减小误差，达到提高钻井效率，保护油气层的目的是我们当前所面临的急需解决的问题之一。

现有技术中，运用较多的主要是API滤失量测定仪，这是一种常用的评价泥浆滤失性能的装置，但这种装置只能测试泥浆的静滤失量，不能较好的反映泥浆在真实工况下的滤失性能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置，其结构简单，设计合理，实现方便且成本低，可靠性高，功能完善，模拟实际钻井程度高，能够有效成为评价泥浆滤失性能的载体，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置，包括用于盛放泥浆滤液的泥浆滤液缸和用于盛放泥浆的泥浆箱，以及位于泥浆滤液缸上方的钻井水龙头；所述泥浆滤液缸内设置有滤管，所述滤管的内表面设置有用于过滤泥浆的滤纸，所述滤管的下端设置有滤管下盖，所述滤管的上端设置有滤管上盖，所述泥浆滤液缸内底部设置有三脚架，所述滤管下盖设置在三脚架上，所述滤管上盖上连接有泥浆排出管，所述泥浆排出管上设置有用于调节滤管内压力的压力调节阀和用于监测滤管内压力的压力计，所述压力计设置在滤管与压力调节阀之间，所述钻井水龙头的上端连接有泥浆输入管，所述泥浆输入管上设置有泥浆泵，所述泥浆输入管和泥浆排出管均伸入到泥浆箱中，所述钻井水龙头的下端通过水龙头接头连接有方钻杆，所述方钻杆上设置有位于滤管上盖上的钻井转盘，所述钻井转盘的输入轴上连接有电机，所述方钻杆的下端连接有位于滤管内的模拟钻具。

上述的一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置，所述模拟钻具包括与方钻杆连接的钻柱，所述钻柱的下端通过第一连接器连接有钻铤，所述钻铤的下端通过第二连接器连接有钻头。

上述的一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置，所述滤管包括对接的第一滤网和第二滤网，所述第一滤网的上部和第二滤网的上部连接有第一连接环，所述第一滤网的下部和第二滤网的下部连接有第二连接环，所述第一连接环和第二连接环的外围均设置有外螺纹。

上述的一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置，所述滤管的外轮廓的形状为圆柱形。

上述的一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置，还包括控制器，所述电机和泥浆泵均与控制器的输出端连接。

上述的一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置，所述控制器为PLC控制器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计合理，实现方便且成本低。

2、本实用新型采用模拟钻具真实模拟实际钻井条件，性能稳定，可靠性高，能够测试泥浆的动滤失量。

3、本实用新型采用安装在泥浆排出管上用于调节滤管内压力的压力调节阀能够调节泥浆的循环压力，同时，通过安装在泥浆排出管上的压力计实时监测压力值，使测试试验在预定的压力值下进行，功能完善，模拟实际钻井程度高。

4、本实用新型结合测量方法测量滤液的滤失速度和滤纸上留下的泥皮厚度，能有效评价泥浆的滤失性能，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型的结构简单，设计合理，实现方便且成本低，可靠性高，功能完善，模拟实际钻井程度高，能够有效成为评价泥浆滤失性能的载体，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型模拟钻具的结构示意图；

图3为本实用新型滤管的结构示意图；

图4为本实用新型控制器与其他被控元件的连接示意图。

附图标记说明:

1—泥浆滤液缸； 2—滤纸； 3—模拟钻具；

3-1—钻柱； 3-2—第一连接器； 3-3—钻铤；

3-4—第二连接器； 3-5—钻头； 4—滤管；

4-1—第一滤网； 4-2—第二滤网； 4-3—第一连接环；

4-4—第二连接环； 5—三脚架； 6—钻井转盘；

7—电机； 8—钻井水龙头； 9—泥浆输入管；

10—泥浆泵； 11—泥浆箱； 12—泥浆排出管；

13—压力调节阀； 14—压力计； 15—滤管下盖；

16—滤管上盖； 17—控制器； 18—水龙头接头；

19—方钻杆。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的泥浆失水及泥皮厚度测试装置包括用于盛放泥浆滤液的泥浆滤液缸1和用于盛放泥浆的泥浆箱11，以及位于泥浆滤液缸1上方的钻井水龙头8；所述泥浆滤液缸1内设置有滤管4，所述滤管4的内表面设置有用于过滤泥浆的滤纸2，所述滤管4的下端设置有滤管下盖15，所述滤管4的上端设置有滤管上盖16，所述泥浆滤液缸1内底部设置有三脚架5，所述滤管下盖15设置在三脚架5上，所述滤管上盖16上连接有泥浆排出管12，所述泥浆排出管12上设置有用于调节滤管4内压力的压力调节阀13和用于监测滤管4内压力的压力计14，所述压力计14设置在滤管4与压力调节阀13之间，所述钻井水龙头8的上端连接有泥浆输入管9，所述泥浆输入管9上设置有泥浆泵10，所述泥浆输入管9和泥浆排出管12均伸入到泥浆箱11中，所述钻井水龙头8的下端通过水龙头接头18连接有方钻杆19，所述方钻杆19上设置有位于滤管上盖16上的钻井转盘6，所述钻井转盘6的输入轴上连接有电机7，所述方钻杆19的下端连接有位于滤管4内的模拟钻具3。

具体实施时，所述钻井转盘6的中轴处设置有供方钻杆19穿过的正方形通孔，电机7工作带动钻井转盘6转动，带动方钻杆19以及方钻杆19下端连接的模拟钻具3旋转。

本实施例中，如图2所示，所述模拟钻具3包括与方钻杆19连接的钻柱3-1，所述钻柱3-1的下端通过第一连接器3-2连接有钻铤3-3，所述钻铤3-3的下端通过第二连接器3-4连接有钻头3-5。

本实施例中，如图3所示，所述滤管4包括对接的第一滤网4-1和第二滤网4-2，所述第一滤网4-1的上部和第二滤网4-2的上部连接有第一连接环4-3，所述第一滤网4-1的下部和第二滤网4-2的下部连接有第二连接环4-4，所述第一连接环4-3和第二连接环4-4的外围均设置有外螺纹。

具体实施时，所述第一滤网4-1和第二滤网4-2均采用带孔的不锈钢材料制成，所述第一连接环4-3和第二连接环4-4用于将第一滤网4-1和第二滤网4-2固定在一起；所述滤管下盖15通过第二连接环4-4的外螺纹与滤管4密封连接，所述滤管上盖16通过第一连接环4-3的外螺纹与滤管4密封连接。

本实施例中，如图3所示，所述滤管4的外轮廓的形状为圆柱形。

如图4所示，本实用新型还包括控制器17，所述电机7和泥浆泵10均与控制器17的输出端连接。

本实施例中，所述控制器17为PLC控制器。

本实用新型使用时，将配置好的泥浆注入到泥浆箱11中，通过控制器17开启电机7，使得模拟钻具3开始旋转，模拟真实钻井；通过控制器17打开泥浆泵10，泥浆通过泥浆输入管9注入到滤管4中，当泥浆充满滤管4时，手动调节泥浆排出管12上的压力调节阀13，并观察压力计14的值，同时，泥浆通过泥浆排出管12回到泥浆箱11中，当压力计14的显示值到达设定值时，停止调节压力调节阀13，持续运行设定时间，滤管4中的泥浆中的水会在压力作用下通过滤纸2流入到泥浆滤液缸1中，同时，滤纸2上会形成一定厚度的泥皮，通过测量滤液的体积和泥皮的厚度来综合评价泥浆的滤失性能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置，其特征在于：包括用于盛放泥浆滤液的泥浆滤液缸(1)和用于盛放泥浆的泥浆箱(11)，以及位于泥浆滤液缸(1)上方的钻井水龙头(8)；所述泥浆滤液缸(1)内设置有滤管(4)，所述滤管(4)的内表面设置有用于过滤泥浆的滤纸(2)，所述滤管(4)的下端设置有滤管下盖(15)，所述滤管(4)的上端设置有滤管上盖(16)，所述泥浆滤液缸(1)内底部设置有三脚架(5)，所述滤管下盖(15)设置在三脚架(5)上，所述滤管上盖(16)上连接有泥浆排出管(12)，所述泥浆排出管(12)上设置有用于调节滤管(4)内压力的压力调节阀(13)和用于监测滤管(4)内压力的压力计(14)，所述压力计(14)设置在滤管(4)与压力调节阀(13)之间，所述钻井水龙头(8)的上端连接有泥浆输入管(9)，所述泥浆输入管(9)上设置有泥浆泵(10)，所述泥浆输入管(9)和泥浆排出管(12)均伸入到泥浆箱(11)中，所述钻井水龙头(8)的下端通过水龙头接头(18)连接有方钻杆(19)，所述方钻杆(19)上设置有位于滤管上盖(16)上的钻井转盘(6)，所述钻井转盘(6)的输入轴上连接有电机(7)，所述方钻杆(19)的下端连接有位于滤管(4)内的模拟钻具(3)。

2.按照权利要求1所述的一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置，其特征在于：所述模拟钻具(3)包括与方钻杆(19)连接的钻柱(3-1)，所述钻柱(3-1)的下端通过第一连接器(3-2)连接有钻铤(3-3)，所述钻铤(3-3)的下端通过第二连接器(3-4)连接有钻头(3-5)。

3.按照权利要求1所述的一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置，其特征在于：所述滤管(4)包括对接的第一滤网(4-1)和第二滤网(4-2)，所述第一滤网(4-1)的上部和第二滤网(4-2)的上部连接有第一连接环(4-3)，所述第一滤网(4-1)的下部和第二滤网(4-2)的下部连接有第二连接环(4-4)，所述第一连接环(4-3)和第二连接环(4-4)的外围均设置有外螺纹。

4.按照权利要求1或3所述的一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置，其特征在于：所述滤管(4)的外轮廓的形状为圆柱形。

5.按照权利要求1所述的一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置，其特征在于：还包括控制器(17)，所述电机(7)和泥浆泵(10)均与控制器(17)的输出端连接。

6.按照权利要求5所述的一种泥浆失水及泥皮厚度测试装置，其特征在于：所述控制器(17)为PLC控制器。