CN2793313Y - 一种钻井堵漏模拟试验装置 - Google Patents

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杨星
杨海滨
许春田
吴富生
万正喜
宋碧涛
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Abstract

本实用新型公开了钻井技术领域内的一种钻井堵漏模拟试验装置，包括密封连接的下筒体和上筒体，下筒体下端设有下堵头，上筒体上端设有上堵头，下堵头上设有出液孔，上堵头上设有进液孔，下筒体和上筒体的内腔之间设有上滤网，下筒体的内腔和下堵头之间设有下滤网；下筒体的侧壁上设有两组透明的并交错90°设置的可视窗口，可视窗口覆盖下滤网和上滤网之间的筒体段。使用时，可通过采集滤失量和压力参数进行计算钻井液的各相参数，堵漏材料进入模拟岩芯的深度可通过窗口直接观测，也可起出模拟岩芯切开观测。本实用新型可进行钻井堵漏试验，全直径模拟岩芯的地层损害试验评价、PT试验评价、油气层保护试验等。

Description

一种钻井堵漏模拟试验装置
技术领域
本实用新型涉及一种模拟地层漏失条件上钻井液堵漏材料及配方性能的实验装置，属于钻井技术领域。
背景技术
钻井过程中常因地层破裂等原因而发生钻井液漏失，室内经常要使用钻井堵漏试验装置进行模拟地层漏失条件上钻井液堵漏材料及配方评价的研究工作；国内外曾出现多种型号的钻井堵漏试验装置，其结构基本一致，即下部为一加压接口，中部为一垂直的圆筒，在圆筒内下部加堵漏浆，上部放入缝隙板及小玻璃球或小钢珠模拟地层，其模拟厚度小于5cm，玻璃球或钢珠随机搭配，圆筒的底部装有一带阀门的管线用于排放液体，装置的上部为一底座。在室内试验研究中发现该堵漏试验装置存在如上不足：1、模拟地层深度太浅，堵漏材料难于集积，而使堵漏效果失真；2、用缝隙板及小玻璃球或小钢珠模拟的地层渗透率和孔隙度等地层物性参数无法准确测定，模拟的失真度大；3、不能在堵漏过程中直观地观察分析模拟漏层的堵塞情况。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述堵漏装置的不足，设计了一种钻井堵漏模拟试验装置，使其可以更加客观真实地模拟地层试验，失真度小，能更直观反映堵漏材料进入模拟岩芯的情况。
本实用新型的目的是这样实现的：一种钻井堵漏模拟试验装置，包括密封连接的下筒体和上筒体，下筒体下端设有下堵头，上筒体上端设有上堵头，所述下堵头上设有出液孔，上堵头上设有进液孔，下筒体和上筒体的内腔之间设有上滤网，下筒体的内腔和下堵头之间设有下滤网；下筒体的侧壁上设有两组透明的可视窗口，所述两组可视窗口交错90°设置，可视窗口覆盖下滤网和上滤网之间的筒体段。
本实用新型使用时，在下筒体内腔放置正好填满下滤网和上滤网之间空间的模拟岩芯，从上堵头上的进液孔通入堵漏试验用钻井液，在给钻井液架加压时，钻井液透过滤网向模拟岩芯侵入，滤失液体通过出液孔流出，可通过采集滤失量和压力参数进行计算钻井液的各相参数，堵漏材料进入模拟岩芯的深度可通过窗口直接观测，也可在封堵试验结束后起出模拟岩芯切开观测。本实用新型可通过两对可视窗口直观观察堵漏材料进入模拟岩芯的情况；配合外设检测仪器可进行压力和流量的实时采集和分析；本实用新型可以采用较长模拟岩芯段，模拟岩芯可用配套的制模机制作，制作的模拟岩芯的成分和孔径大小可人为控制，模拟的地层失真度小，堵漏材料及配方评价实验结果准确度高；本实用新型用途广泛，除可进行钻井堵漏试验外，还可进行全直径模拟岩芯的地层损害试验评价、PT试验评价、油气层保护试验等。
为能够实时监测下筒体和上筒体内不同部位的压力，所述下筒体和上筒体的侧壁上设有若干压力传感器接口；使用时通过接入压力传感器即可以进行监测。
为方便本实用新型的移动和转动位置，所述上筒体或下筒体设置在一可水平和垂直定位的转动轴上，所述转动轴设置在摇摆支架上，摇摆支架的底部设有带刹车的脚轮；使用时，也可以将下筒体和上筒体由直立位置转动至水平位置进行检测。
附图说明
图1为本实用新型内部结构示意图；
图2为本实用新型外形图；
图3为设置有支架的本实用新型结构示意图；
图4为图3的左视图；
其中，1出液孔，2下堵头，3下滤网，4可视窗口，5下筒体，6上滤网，7上筒体，8上堵头，9进液孔，10压力传感器接口，11脚轮，12支架，13转动轴。
具体实施方式
如图1和图2，该模拟试验装置包括密封连接的下筒体5和上筒体7，下筒体5和上筒体7有效内腔长均为400mm，下筒体5下端设有下堵头2，上筒体7上端设有上堵头8，所述下堵头2下设有出液孔1，上堵头8下设有进液孔9，下筒体5和上筒体7的内腔之间设有上滤网6，下筒体5的内腔和下堵头2之间设有下滤网3；下筒体5的侧壁上设有两组透明的可视窗口4，可视窗口4采用高压承压玻璃制成，并由法兰固定在下筒体5的侧壁上，所述两组可视窗口4交错90°设置，每组可视窗口由对称设置的两个窗口组成，两组可视窗口4覆盖下滤网3和上滤网6之间的筒体段，使全长岩芯均可见。所述下筒体5的侧壁上不同部位设有三个压力传感器接口10，上筒体7的侧壁上设有一个压力传感器接口10，该压力传感器接口10用于接压力传感器，以便进行实时压力检测。
下筒体5或上筒体7可以如图3、图4所示，设置在一可水平和垂直定位的转动轴13上，定位可采用插销进行定位，转动轴13设置在摇摆支架12上，摇摆支架12的底部设有带刹车的脚轮11，使其可以自由移动。
使用时在下筒体5内腔放置正好填满下滤网3和上滤网6之间空间的模拟岩芯，既可直接装入沙石等材料作为模拟岩芯，也可装入制模机制成的模拟岩芯；从上堵头8下的进液孔9通入堵漏试验用钻井液，在给钻井液架加压时，钻井液透过滤网向模拟岩芯侵入，滤失液体通过出液孔1流出，出液孔1可设有阀，阀后连接一电子天平用于采集液体流量，通过使用电子天平在接口处采集的流量和压力传感器采集的压力的变化，即可计算出已知尺寸的模拟岩芯的渗透性；堵漏材料进入模拟岩芯的深度可通过窗口直接观测，也可在封堵试验结束后起出模拟岩芯切开观测。

Claims (3)

1、一种钻井堵漏模拟试验装置，其特征在于：包括密封连接的下筒体和上筒体，下筒体下端设有下堵头，上筒体上端设有上堵头，所述下堵头上设有出液孔，上堵头上设有进液孔，下筒体和上筒体的内腔之间设有上滤网，下筒体的内腔和下堵头之间设有下滤网；下筒体的侧壁上设有两组透明的可视窗口，所述两组可视窗口交错90°设置，所述可视窗口覆盖下滤网和上滤网之间的筒体段。
2、根据权利要求1所述的一种钻井堵漏模拟试验装置，其特征在于：所述下筒体和上筒体的侧壁上设有若干压力传感器接口。
3、根据权利要求1或2所述的一种钻井堵漏模拟试验装置，其特征在于：所述上筒体或下筒体设置在一可水平和垂直定位的转动轴上，所述转动轴设置在摇摆支架上，摇摆支架的底部设有带刹车的脚轮。
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