CN211122413U - 一种高温高压条件下钻井液密度测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高温高压条件下钻井液密度测试装置,加热器设置在搅拌罐内,在搅拌罐内还设置搅拌器;第一管路的入口伸入搅拌罐内,在第一管路上设置负压吸液阀,第一管路的出口与第二管路的出口和第三管路的入口相连,第二管路的入口与真空泵相连通,在第二管路上依次设置真空压力传感器、集液罐和抽真空阀;PVT测试釜体的入液口与第三管路的出口相连,恒压泵通过第四管路与PVT测试釜体的压力入口相连通,在第四管路上设置压力传感器,在PVT测试釜体内设置有活塞,位移传感器与活塞相连。该装置模拟出井下的高温高压环境,通过量取钻井液体积变化来测出其密度值,通过整理测试结果,得出钻井液密度随温度和压力值变化的规律。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻井液密度测量仪器技术领域,更具体地说涉及一种高温高压条件下钻井液密度测试装置。
背景技术
目前所采用的钻井液密度测试方法根据其工作原理不同主要可分为:静压差式、浮力式、称重式及γ射线式等。在国内钻井行业使用最广泛的就是压差式密度测量的方法。
科学早已证实的是地层中无论压力还是温度,和地表都有很大差别,恰恰温度和压力又是影响钻井液物理性质的关键因素;可是现有的密度测量方法均存在一个问题,即在测量过程中,无法对钻井液进行加温和加压处理。
泡沫钻井液相较于传统钻井液,其携带泡沫能降低钻井液密度,封堵防漏,以微泡沫为连续相实现泵送,该技术已成为钻探高温探井、大斜度定向井、水平井、各种复杂井段和储层保护的重要手段;所以,如何发现规律并选择泡沫钻井液的最佳配置方式,对整个油田的生产活动和地层环境的保护都具有及其重要的意义。而泡沫都存在衰减期,如何在加温和加压的环境中保持测量液体的泡沫量尽可能维持稳态也是目前所采用测试方式均未能解决的问题。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术中的不足,现有的密度测量方法在测量过程中,无法对钻井液进行加温和加压处理,提供了一种高温高压条件下钻井液密度测试装置,该装置通过加热搅拌系统、真空抽吸系统和PVT测试系统的共同作用,模拟出井下的高温高压环境,通过量取钻井液体积变化来测出其密度值,通过整理测试结果,得出钻井液密度随温度和压力值变化的规律。
本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现。
一种高温高压条件下钻井液密度测试装置,包括加热搅拌系统、真空抽吸系统和PVT测试系统,
所述加热搅拌系统包括搅拌罐、加热器和搅拌器,所述加热器设置在所述搅拌罐内,在所述搅拌罐内还设置所述搅拌器;
所述真空抽吸系统包括真空泵、集液罐、真空压力传感器、负压吸液阀和抽真空阀,第一管路的入口伸入所述搅拌罐内,在所述第一管路上设置所述负压吸液阀,所述第一管路的出口与第二管路的出口和第三管路的入口相连,所述第二管路的入口与所述真空泵相连通,在所述第二管路上依次设置所述真空压力传感器、所述集液罐和所述抽真空阀;
所述PVT测试系统包括PVT测试釜体、位移传感器、压力传感器和恒压泵,所述PVT测试釜体的入液口与所述第三管路的出口相连,所述恒压泵通过第四管路与所述PVT测试釜体的压力入口相连通,在所述第四管路上设置所述压力传感器,在所述PVT测试釜体内设置有活塞,所述位移传感器与所述活塞相连,所述位移传感器用于测量PVT测试釜体内钻井液的密度值。
所述PVT测试釜体的底端设置有用于检测PVT测试釜体内钻井液实时温度的温控仪。
在所述PVT测试釜体上顶端和底端分别设置有第五管路和第六管路,所述第五管路用于将PVT测试釜体内的空气放出,在所述第五管路上设置有排气阀,所述第六管路用于将测试完的钻井液排出,在所述第六管路上设置有放液阀。
所述PVT测试釜体采用316L合金材料制作而成。
在所述恒压泵上还设置有安全阀。
所述加热搅拌系统还包括底座和支架,所述支架活动安装在所述底座上,所述搅拌罐放置在所述支架上,所述搅拌器活动安装在所述底座上。
本装置测试温度范围为20-200℃,压力范围为0-30MPa,能模拟出目前生产应用中的大部分地层压力、温度环境。
本实用新型的有益效果为:通过加热器和恒压泵模拟出钻井液在地层中的高温高压状况,使实验数据更加贴近现场实际工况;PVT测试釜体中的活塞和位移传感器能实时在线监测钻井液的密度变化,生成的连续性数据,便于发现规律;有效解决了连续性加热过程中,钻井液泡沫含量衰减的问题,能有效排除测试过程中,会对钻井液的物理性质造成影响的外界因素(诸如时间等)。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图中:1为恒压泵,2为安全阀,3为压力传感器,4为PVT测试釜体,5为活塞,6为位移传感器,7为排气阀,8为放液阀,9为温控仪,10为负压吸液阀,11为抽真空阀,12为真空压力传感器,13为真空泵,14为集液罐,15为加热器,16为搅拌罐,17为支架,18为底座,19为搅拌器,20为第一管路,21为第二管路,22为第三管路,23为第四管路,24为第五管路,25为第六管路。
对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
实施例一
一种高温高压条件下钻井液密度测试装置,包括加热搅拌系统、真空抽吸系统和PVT测试系统,
加热搅拌系统包括搅拌罐16、加热器15和搅拌器19,加热器15设置在搅拌罐16内,在搅拌罐16内还设置搅拌器19;
真空抽吸系统包括真空泵13、集液罐14、真空压力传感器12、负压吸液阀10和抽真空阀11,第一管路20的入口伸入搅拌罐16内,在第一管路20上设置负压吸液阀10,第一管路20的出口与第二管路21的出口和第三管路22的入口相连,第二管路21的入口与真空泵13相连通,在第二管路21上依次设置真空压力传感器12、集液罐14和抽真空阀11;
PVT测试系统包括PVT测试釜体4、位移传感器6、压力传感器3和恒压泵1,PVT测试釜体4的入液口与第三管路22的出口相连,恒压泵1通过第四管路23与PVT测试釜体4的压力入口相连通,在恒压泵1上还设置有安全阀2,在第四管路23上设置压力传感器3,在PVT测试釜体4内设置有活塞5,位移传感器6与活塞5相连,位移传感器6用于测量PVT测试釜体4内钻井液的密度值。
实施例二
在实施例一的基础上,PVT测试釜体4的底端设置有用于检测PVT测试釜体4内钻井液实时温度的温控仪9。
在PVT测试釜体4上顶端和底端分别设置有第五管路24和第六管路25,第五管路24用于将PVT测试釜体4内的空气放出,在第五管路24上设置有排气阀7,第六管路25用于将测试完的钻井液排出,在第六管路25上设置有放液阀8。
PVT测试釜体4采用316L合金材料制作而成。
实施例三
在实施例二的基础上,加热搅拌系统还包括底座18和支架17,支架17活动安装在底座18上,搅拌罐16放置在支架17上,搅拌器19活动安装在底座18上。
使用时,将钻井液加入搅拌罐16中,开启加热器15和搅拌器19,待钻井液温度到达测试标准后,打开真空抽吸系统中的抽真空泵,13、负压吸液阀10、抽真空阀11,将钻井液从搅拌加热系统中吸入PVT测试釜体4中,期间打开排气阀7排尽釜体中的空气,溢出液体会进入集液罐14中,PVT测试釜体4灌满钻井液后,关闭真空泵13、负压吸液阀10、抽真空阀11,打开恒压泵1,恒压泵1通过推动活塞5来对PVT测试釜体4中的钻井液加压,压力值反映在压力传感器3上,此时位移传感器6开始工作,测量的数据可得出实时钻井液密度,PVT测试釜体4上的温控仪9用以检测实验过程中钻井液的温度,实验结束后,将恒压泵1泄压,关闭温控仪9、加热器15、搅拌器19后,倒出各容器内钻井液,清洗容器及管路两至三次即可。
为了易于说明,实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语,用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是,除了图中示出的方位之外,空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果图中的装置被倒置,被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此,示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位),这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来,而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本实用新型进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种高温高压条件下钻井液密度测试装置,其特征在于:包括加热搅拌系统、真空抽吸系统和PVT测试系统,
所述加热搅拌系统包括搅拌罐、加热器和搅拌器,所述加热器设置在所述搅拌罐内,在所述搅拌罐内还设置所述搅拌器;
所述真空抽吸系统包括真空泵、集液罐、真空压力传感器、负压吸液阀和抽真空阀,第一管路的入口伸入所述搅拌罐内,在所述第一管路上设置所述负压吸液阀,所述第一管路的出口与第二管路的出口和第三管路的入口相连,所述第二管路的入口与所述真空泵相连通,在所述第二管路上依次设置所述真空压力传感器、所述集液罐和所述抽真空阀;
所述PVT测试系统包括PVT测试釜体、位移传感器、压力传感器和恒压泵,所述PVT测试釜体的入液口与所述第三管路的出口相连,所述恒压泵通过第四管路与所述PVT测试釜体的压力入口相连通,在所述第四管路上设置所述压力传感器,在所述PVT测试釜体内设置有活塞,所述位移传感器与所述活塞相连,所述位移传感器用于测量PVT测试釜体内钻井液的密度值。
2.根据权利要求1所述的一种高温高压条件下钻井液密度测试装置,其特征在于:所述PVT测试釜体的底端设置有用于检测PVT测试釜体内钻井液实时温度的温控仪。
3.根据权利要求2所述的一种高温高压条件下钻井液密度测试装置,其特征在于:在所述PVT测试釜体上顶端和底端分别设置有第五管路和第六管路,所述第五管路用于将PVT测试釜体内的空气放出,在所述第五管路上设置有排气阀,所述第六管路用于将测试完的钻井液排出,在所述第六管路上设置有放液阀。
4.根据权利要求3所述的一种高温高压条件下钻井液密度测试装置,其特征在于:所述PVT测试釜体采用316L合金材料制作而成。
5.根据权利要求1所述的一种高温高压条件下钻井液密度测试装置,其特征在于:在所述恒压泵上还设置有安全阀。
6.根据权利要求1所述的一种高温高压条件下钻井液密度测试装置,其特征在于:所述加热搅拌系统还包括底座和支架,所述支架活动安装在所述底座上,所述搅拌罐放置在所述支架上,所述搅拌器活动安装在所述底座上。
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CN201921445182.8U Active CN211122413U (zh) | 2019-09-02 | 2019-09-02 | 一种高温高压条件下钻井液密度测试装置 |
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