CN216594693U - 一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置，包括实验装置本体，所述实验装置本体包括底部为开口设置的筒体，筒体内活动套设有圆形密封圈，圆形密封圈的顶部放置有一个密封安装在筒体内的漏失地层模型，所述筒体的底部螺纹固定有T形筒盖，圆形密封圈的底部与T形筒盖的顶部固定连接，T形筒盖的底部连通并固定有出液管，所述筒体顶部的右侧固定安装有控制器。本实用新型便于在筒体内气压过大时及时自动进行泄压，从而有效降低了因筒体内气压过大造成爆炸的现象，降低实验过程中的安全隐患，且压缩弹簧的设置，使得压缩弹簧始终对连接板存在一个向上的绷紧力，提高封堵密封效果，降低封堵过程中的漏气风险。

Description

一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置

技术领域

本实用新型涉及钻井液防漏堵漏技术领域，尤其涉及一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置。

背景技术

我国南海深水油气资源丰富，是我国石油产量的主要接替区，深水及超深水钻井作业中，随着水深的增加，地层破裂压力越来越低，钻井液安全密度窗口变窄，导致钻井作业中井漏频繁，例如经检索申请号：202020071643.6，公开了一种钻井液防漏堵漏效果评价实验装置，解决了能够真实模拟漏失地层，准确评价钻井液堵漏效果的问题，其包括包括有筒体，筒体的一端设有第一筒盖，筒体的另一端设有第二筒盖，第一筒盖设有进气口，第二筒盖设有出液口，漏失地层模型设置在第二筒盖的内侧面，第一筒盖和漏失地层模型之间设有腔室，筒体外设有第一输气管、第二输气管和第三输气管，第一输气管上设有增压阀，第一输气管的一端设有储气瓶，第二输气管和第三输气管分别连通第一输气管，第二输气管上设有泄压阀，第三输气管与进气口连通，第三输气管上设有进气控制阀，出液口中设有输液管，输液管上设有出液控制阀，筒体外设有量筒，输液管的一端对准于量筒的开口处，本装置能真实模拟漏失地层，准确评价钻井液的堵漏效果。

上述专利中，通过压缩气体对漏失地层模型进行加压，在压力作用下使得钻井液进入到漏失地层模型内，根据排出的钻井液的量，获得漏失地层模型的瞬时漏失量、总漏失量和漏失地层的突破压力，但不便于在压力过高时及时自动进行泄压，在向筒体内输入压缩气体时，随着压缩气体的进入，使得筒体内部的压力会逐渐增大，当筒体内部气压过大时会造成筒体发生爆炸，存在安全隐患，因此我们提出了一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置用于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置，包括实验装置本体，所述实验装置本体包括底部为开口设置的筒体，筒体内活动套设有圆形密封圈，圆形密封圈的顶部放置有一个密封安装在筒体内的漏失地层模型，所述筒体的底部螺纹固定有T形筒盖，圆形密封圈的底部与T形筒盖的顶部固定连接，T形筒盖的底部连通并固定有出液管，所述筒体顶部的右侧固定安装有控制器，所述筒体的外侧固定套设有加热套，加热套内固定连接有套设在筒体上的加热丝，控制器左侧筒体的顶部固定安装有气压检测器，气压检测器的检测探头的底端延伸至筒体内，所述筒体的顶部连通并固定有进液管，进液管左侧筒体的顶部连通并固定有进气管，所述进气管左侧筒体的顶部固定安装有矩形盒，矩形盒的底端延伸至筒体内，矩形盒的左侧内壁上开设有多个出气口，所述矩形盒的顶部固定安装有小型电机，小型电机的输出轴底端固定安装有内螺纹筒，内螺纹筒的顶端设为封堵结构，内螺纹筒内螺纹套设有外螺纹杆，所述矩形盒的底部开设有与其内部相连通的锥形孔，锥形孔内活动设置有锥形封堵块，锥形封堵块的顶部开设有矩形槽，外螺纹杆的底端与矩形槽的底部内壁固定连接，矩形槽的内侧壁上滑动安装有与外螺纹杆外侧滑动套装的连接板，所述连接板的底部固定连接有多个处于压缩状态的压缩弹簧，压缩弹簧的底端与矩形槽的底部内壁固定连接，所述矩形盒的内壁上固定安装有矩环形密封圈，外螺纹杆位于矩环形密封圈内，所述外螺纹杆的右侧固定安装有连接杆，矩形盒的右侧内壁上固定安装有U形座，U形座的顶部内壁和底部内壁之间固定安装有同一个矩形导向杆，连接杆滑动套设在矩形导向杆上，所述连接杆的顶部嵌装有轻触开关，轻触开关的顶部与U形座的顶部内壁相接触，所述筒体的左侧内壁嵌装有温度传感器，所述进气管、进液管和出液管上均安装有阀门。

优选的，所述T形筒盖的底部设置有两个快固螺钉，T形筒盖的底部开设有两个与对应的快固螺钉螺纹配合的螺纹孔，筒体的底部开设有两个与对应的快固螺钉螺纹配合的螺纹槽，T形筒盖的底部开设有第一圆形孔，第一圆形孔的内壁与出液管的外壁固定连接。

优选的，所述筒体的顶部开设有第一穿孔，第一穿孔的内壁与检测探头的外侧固定连接。

优选的，所述筒体的顶部开设有第二圆形孔，第二圆形孔的内壁与进液管的外侧固定连接，第二圆形孔左侧筒体的顶部开设有第三圆形孔，第三圆形孔的内壁与进气管的外侧固定连接，进气管内固定安装有底部为出口设置的单向阀。

优选的，所述矩形盒的顶端开设有第二穿孔，第二穿孔内固定安装有密封轴承，密封轴承的内圈与小型电机的输出轴的外侧固定套装。

优选的，所述连接板的顶部开设有通孔，通孔的内壁与外螺纹杆的外侧滑动接触，连接板的顶部与矩环形密封圈的底部紧密接触。

优选的，所述矩形槽的左侧内壁上开设有导向槽，连接板的左侧固定安装有与导向槽滑动配合的导向块，导向块的前侧和后侧分别与导向槽的前侧内壁和后侧内壁相接触。

优选的，所述连接杆的顶部开设有矩形导向孔，矩形导向孔的内侧与矩形导向杆的外侧滑动接触。

优选的，所述气压检测器、小型电机、轻触开关、温度传感器和加热丝均通过导线与控制器电性连接。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型便于在筒体内气压过大时及时自动进行泄压，从而有效降低了因筒体内气压过大造成爆炸的现象，降低实验过程中的安全隐患，且压缩弹簧的设置，使得压缩弹簧始终对连接板存在一个向上的绷紧力，提高封堵密封效果，降低封堵过程中的漏气风险。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置的结构示意图；

图2为图1的剖视结构示意图；

图3为图2中A部分的放大结构示意图；

图4为图3中B部分的放大结构示意图。

图中：1、筒体；2、加热套；3、矩形盒；4、进气管；5、进液管；6、气压检测器；7、T形筒盖；8、出液管；9、加热丝；10、温度传感器；11、漏失地层模型；12、出气口；13、小型电机；14、内螺纹筒；15、外螺纹杆；16、矩环形密封圈；17、锥形孔；18、锥形封堵块；19、压缩弹簧；20、连接板；21、连接杆；22、轻触开关；23、U形座；24、矩形导向杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置，包括实验装置本体，实验装置本体包括底部为开口设置的筒体1，筒体1内活动套设有圆形密封圈，圆形密封圈的顶部放置有一个密封安装在筒体1内的漏失地层模型11，筒体1的底部螺纹固定有T形筒盖7，圆形密封圈的底部与T形筒盖7的顶部固定连接，T形筒盖7的底部连通并固定有出液管8，筒体1顶部的右侧固定安装有控制器，筒体1的外侧固定套设有加热套2，加热套2内固定连接有套设在筒体1上的加热丝9，控制器左侧筒体1的顶部固定安装有气压检测器6，气压检测器6的检测探头的底端延伸至筒体1内，筒体1的顶部连通并固定有进液管5，进液管5左侧筒体1的顶部连通并固定有进气管4，进气管4左侧筒体1的顶部固定安装有矩形盒3，矩形盒3的底端延伸至筒体1内，矩形盒3的左侧内壁上开设有多个出气口12，矩形盒3的顶部固定安装有小型电机13，小型电机13的输出轴底端固定安装有内螺纹筒14，内螺纹筒14的顶端设为封堵结构，内螺纹筒14内螺纹套设有外螺纹杆15，矩形盒3的底部开设有与其内部相连通的锥形孔17，锥形孔17内活动设置有锥形封堵块18，锥形封堵块18的顶部开设有矩形槽，外螺纹杆15的底端与矩形槽的底部内壁固定连接，矩形槽的内侧壁上滑动安装有与外螺纹杆15外侧滑动套装的连接板20，连接板20的底部固定连接有多个处于压缩状态的压缩弹簧19，压缩弹簧19的底端与矩形槽的底部内壁固定连接，矩形盒3的内壁上固定安装有矩环形密封圈16，外螺纹杆15位于矩环形密封圈16内，外螺纹杆15的右侧固定安装有连接杆21，矩形盒3的右侧内壁上固定安装有U形座23，U形座23的顶部内壁和底部内壁之间固定安装有同一个矩形导向杆24，连接杆21滑动套设在矩形导向杆24上，连接杆21的顶部嵌装有轻触开关22，轻触开关22的顶部与U形座23的顶部内壁相接触，筒体1的左侧内壁嵌装有温度传感器10，进气管4、进液管5和出液管8上均安装有阀门，本实用新型便于在筒体1内气压过大时及时自动进行泄压，从而有效降低了因筒体1内气压过大造成爆炸的现象，降低实验过程中的安全隐患，且压缩弹簧19的设置，使得压缩弹簧19始终对连接板20存在一个向上的绷紧力，提高封堵密封效果，降低封堵过程中的漏气风险。

本实用新型中，T形筒盖7的底部设置有两个快固螺钉，T形筒盖7的底部开设有两个与对应的快固螺钉螺纹配合的螺纹孔，筒体1的底部开设有两个与对应的快固螺钉螺纹配合的螺纹槽，T形筒盖7的底部开设有第一圆形孔，第一圆形孔的内壁与出液管8的外壁固定连接，筒体1的顶部开设有第一穿孔，第一穿孔的内壁与检测探头的外侧固定连接，筒体1的顶部开设有第二圆形孔，第二圆形孔的内壁与进液管5的外侧固定连接，第二圆形孔左侧筒体1的顶部开设有第三圆形孔，第三圆形孔的内壁与进气管4的外侧固定连接，进气管4内固定安装有底部为出口设置的单向阀，矩形盒3的顶端开设有第二穿孔，第二穿孔内固定安装有密封轴承，密封轴承的内圈与小型电机13的输出轴的外侧固定套装，连接板20的顶部开设有通孔，通孔的内壁与外螺纹杆15的外侧滑动接触，连接板20的顶部与矩环形密封圈16的底部紧密接触，矩形槽的左侧内壁上开设有导向槽，连接板20的左侧固定安装有与导向槽滑动配合的导向块，导向块的前侧和后侧分别与导向槽的前侧内壁和后侧内壁相接触，连接杆21的顶部开设有矩形导向孔，矩形导向孔的内侧与矩形导向杆24的外侧滑动接触，气压检测器6、小型电机13、轻触开关22、温度传感器10和加热丝9均通过导线与控制器电性连接，本实用新型便于在筒体1内气压过大时及时自动进行泄压，从而有效降低了因筒体1内气压过大造成爆炸的现象，降低实验过程中的安全隐患，且压缩弹簧19的设置，使得压缩弹簧19始终对连接板20存在一个向上的绷紧力，提高封堵密封效果，降低封堵过程中的漏气风险。

工作原理：使用时，此时出液管8上的阀门处于关闭状态，随后打开进液管5上的阀门，将钻井液导入筒体1内，导入完毕后，打开进气管4上的阀门，对筒体1内充入压缩气体，筒体1内的钻井液在压缩气体的推压作用下进入到漏失地层模型11内，此时打开加热丝9对筒体1进行加热至真实地层温度，同时在温度传感器10的作用下对筒体1内的温度进行检测，当温度过高时，温度传感器10将信号传递至控制器，控制器关停加热丝9，此时继续向筒体1内充入压缩气体，同时气压检测器6上的检测探头对筒体1内部的气压进行检测，当筒体1内的气压过高时，气压检测器6将信号传递至控制器，控制器正向启动小型电机13，小型电机13带动内螺纹筒14正向转动，内螺纹筒14带动外螺纹杆15向下移动，外螺纹杆15带动连接杆21沿矩形导向杆24向下移动，外螺纹杆15带动锥形封堵块18向下移动，锥形封堵块18通过压缩弹簧19带动连接板20向下移动，锥形封堵块18向下移动的同时与锥形孔17的内壁相分离，解除对锥形孔17的封堵，连接板20向下移动的同时与矩环形密封圈16分离，使得筒体1内的气体通过锥形封堵块18与锥形孔17之间的空隙进入矩形盒3内，气体随后通过多个出气口12将矩形盒3内的气体排出，对筒体1内进行自动泄压，当气压值降低后，气压检测器6将信号传递至控制器，控制器反向启动小型电机13，同理与正向启动小型电机13的运动过程完全相反，使得外螺纹杆15转变为向上移动，外螺纹杆15带动连接杆21向上移动，连接杆21带动轻触开关22向上移动，外螺纹杆15带动锥形封堵块18向上移动，锥形封堵块18通过压缩弹簧19带动连接板20向上移动至与矩环形密封圈16接触时，限制连接板20继续向上移动，锥形封堵块18继续向上移动并对压缩弹簧19进行压缩，当轻触开关22的顶部与U形座23的顶部内壁相接触时，此时锥形封堵块18与锥形孔17的内壁紧密接触，将锥形孔17封堵，同时连接板20的顶部与矩环形密封圈16的底部紧密接触，此时轻触开关22将信号传递至控制器，控制器关停小型电机13，压缩弹簧19的设置，使得压缩弹簧19始终对连接板20存在一个向上的绷紧力，从而实现连接板20的顶部与矩环形密封圈16的底部能够始终紧密贴合，使得便于在筒体1内气压过大时及时自动进行泄压，且压缩弹簧19的设置，使得压缩弹簧19始终对连接板20存在一个向上的绷紧力，提高封堵密封效果。

本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置，包括实验装置本体，所述实验装置本体包括底部为开口设置的筒体(1)，筒体(1)内活动套设有圆形密封圈，圆形密封圈的顶部放置有一个密封安装在筒体(1)内的漏失地层模型(11)，其特征在于，所述筒体(1)的底部螺纹固定有T形筒盖(7)，圆形密封圈的底部与T形筒盖(7)的顶部固定连接，T形筒盖(7)的底部连通并固定有出液管(8)，所述筒体(1)顶部的右侧固定安装有控制器，所述筒体(1)的外侧固定套设有加热套(2)，加热套(2)内固定连接有套设在筒体(1)上的加热丝(9)，控制器左侧筒体(1)的顶部固定安装有气压检测器(6)，气压检测器(6)的检测探头的底端延伸至筒体(1)内，所述筒体(1)的顶部连通并固定有进液管(5)，进液管(5)左侧筒体(1)的顶部连通并固定有进气管(4)，所述进气管(4)左侧筒体(1)的顶部固定安装有矩形盒(3)，矩形盒(3)的底端延伸至筒体(1)内，矩形盒(3)的左侧内壁上开设有多个出气口(12)，所述矩形盒(3)的顶部固定安装有小型电机(13)，小型电机(13)的输出轴底端固定安装有内螺纹筒(14)，内螺纹筒(14)的顶端设为封堵结构，内螺纹筒(14)内螺纹套设有外螺纹杆(15)，所述矩形盒(3)的底部开设有与其内部相连通的锥形孔(17)，锥形孔(17)内活动设置有锥形封堵块(18)，锥形封堵块(18)的顶部开设有矩形槽，外螺纹杆(15)的底端与矩形槽的底部内壁固定连接，矩形槽的内侧壁上滑动安装有与外螺纹杆(15)外侧滑动套装的连接板(20)，所述连接板(20)的底部固定连接有多个处于压缩状态的压缩弹簧(19)，压缩弹簧(19)的底端与矩形槽的底部内壁固定连接，所述矩形盒(3)的内壁上固定安装有矩环形密封圈(16)，外螺纹杆(15)位于矩环形密封圈(16)内，所述外螺纹杆(15)的右侧固定安装有连接杆(21)，矩形盒(3)的右侧内壁上固定安装有U形座(23)，U形座(23)的顶部内壁和底部内壁之间固定安装有同一个矩形导向杆(24)，连接杆(21)滑动套设在矩形导向杆(24)上，所述连接杆(21)的顶部嵌装有轻触开关(22)，轻触开关(22)的顶部与U形座(23)的顶部内壁相接触，所述筒体(1)的左侧内壁嵌装有温度传感器(10)。

2.根据权利要求1所述的一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置，其特征在于，所述T形筒盖(7)的底部设置有两个快固螺钉，T形筒盖(7)的底部开设有两个与对应的快固螺钉螺纹配合的螺纹孔，筒体(1)的底部开设有两个与对应的快固螺钉螺纹配合的螺纹槽，T形筒盖(7)的底部开设有第一圆形孔，第一圆形孔的内壁与出液管(8)的外壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置，其特征在于，所述筒体(1)的顶部开设有第一穿孔，第一穿孔的内壁与检测探头的外侧固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置，其特征在于，所述筒体(1)的顶部开设有第二圆形孔，第二圆形孔的内壁与进液管(5)的外侧固定连接，第二圆形孔左侧筒体(1)的顶部开设有第三圆形孔，第三圆形孔的内壁与进气管(4)的外侧固定连接，进气管(4)内固定安装有底部为出口设置的单向阀。

5.根据权利要求1所述的一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置，其特征在于，所述矩形盒(3)的顶端开设有第二穿孔，第二穿孔内固定安装有密封轴承，密封轴承的内圈与小型电机(13)的输出轴的外侧固定套装。

6.根据权利要求1所述的一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置，其特征在于，所述连接板(20)的顶部开设有通孔，通孔的内壁与外螺纹杆(15)的外侧滑动接触，连接板(20)的顶部与矩环形密封圈(16)的底部紧密接触。

7.根据权利要求1所述的一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置，其特征在于，所述矩形槽的左侧内壁上开设有导向槽，连接板(20)的左侧固定安装有与导向槽滑动配合的导向块，导向块的前侧和后侧分别与导向槽的前侧内壁和后侧内壁相接触。

8.根据权利要求1所述的一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置，其特征在于，所述连接杆(21)的顶部开设有矩形导向孔，矩形导向孔的内侧与矩形导向杆(24)的外侧滑动接触。

9.根据权利要求1所述的一种钻井液防漏堵漏效果评价用的实验装置，其特征在于，所述气压检测器(6)、小型电机(13)、轻触开关(22)、温度传感器(10)和加热丝(9)均通过导线与控制器电性连接。

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