一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置，它主要由空氣壓縮機、流量計、耐壓塑料軟管、單向閥門、鋁合金三通、壓力計、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、高速攝像機、水槽、塑料軟管、塑料密封蓋、有機玻璃管、密封圈組成。有機玻璃管上端與塑料密封蓋連接，塑料密封蓋中心開有小孔，小孔接出一根塑料軟管，塑料軟管的末端置于水槽內(nèi)。有機玻璃管下端通過密封圈與鋁合金三通連接，鋁合金三通的一個接口連接有壓力計，鋁合金三通的另一個接口通過耐壓塑料軟管連接至空氣壓縮機，耐壓塑料軟管上安裝有流量計和單向閥。通過空氣壓縮機向充有一定高度鉆井液的有機玻璃管內(nèi)注氣，實現(xiàn)鉆井溢流過程的模擬。本實用新型結構簡單、使用方便、可以實現(xiàn)對實驗參數(shù)的精確采集，具有較強的推廣應用價值。
【專利說明】一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油與天然氣鉆井領域，更具體地涉及一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置。

【背景技術】
[0002]在鉆井作業(yè)過程中，當鉆遇高壓氣層且井筒的液柱壓力低于地層壓力時，井口返出的鉆井液流量將大于泵入量，同時井筒流體將自動外溢流出井口，這種現(xiàn)象稱為鉆井溢流。一旦鉆井溢流失去控制，就會導致井噴事故，嚴重威脅鉆井安全施工。為了給現(xiàn)場制定井控方案提供可靠依據(jù)，有必要對鉆井溢流機理進行實驗研究。因此，研發(fā)一種簡單可靠的鉆井溢流可視化實驗裝置具有重要的現(xiàn)實意義


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是:提供一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是:
[0005]本實用新型一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置，包括空氣壓縮機、流量計、耐壓塑料軟管、單向閥門、鋁合金三通、壓力計、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、高速攝像機、水槽、塑料軟管、塑料密封蓋、有機玻璃管、密封圈。有機玻璃管采用無色透明的有機玻璃材料制成，有機玻璃管上端與塑料密封蓋連接，塑料密封蓋中心開有小孔，小孔接出一根塑料軟管，塑料軟管的末端置于水槽內(nèi)。有機玻璃管下端通過密封圈與鋁合金三通連接，鋁合金三通的一個接口連接有壓力計，鋁合金三通的另一個接口通過耐壓塑料軟管連接至空氣壓縮機，耐壓塑料軟管上安裝有流量計和單向閥。有機玻璃管的正前方放置有高速攝像機。模擬鉆井溢流的實驗方法為:在有機玻璃管內(nèi)充入一定高度的鉆井液，鉆井液液面與密封蓋留有一段距離。通過空氣壓縮機向有機玻璃管內(nèi)注氣，記錄壓力計數(shù)據(jù)和氣體流量計數(shù)據(jù)，并通過高速攝像機記錄氣體在有機玻璃管內(nèi)的運移過程。
[0006]本實用新型的優(yōu)點:結構簡單，使用方便，采集實驗數(shù)據(jù)也很便捷精確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置。
[0008]圖中:1.空氣壓縮機，2.流量計，3.耐壓塑料軟管，4.單向閥，5.鋁合金三通，
6.壓力計，7.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，8.高速攝像機，9.水槽，10.塑料軟管，11.塑料密封蓋，12.有機玻璃管，13.密封圈。

【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0010]如圖1，本實用新型一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置，主要包括空氣壓縮機1、流量計2、耐壓塑料軟管3、單向閥4、鋁合金三通5、壓力計6、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7、高速攝像機8、水槽9、塑料軟管10、塑料密封蓋11、有機玻璃管12、密封圈13。透明的有機玻璃管12可以方便觀察氣體在運移過程中的形態(tài)變化。有機玻璃管12的上端與塑料密封蓋11連接，塑料密封蓋11中心開有小孔，小孔接出塑料軟管10至水槽9。有機玻璃管12的下端通過密封圈13與鋁合金三通5連接。鋁合金三通5的一個接口連接有壓力計6，鋁合金三通5的另一個接口通過耐壓塑料軟管3連接至空氣壓縮機I。耐壓塑料軟管3上裝有流量計2和單向閥4。實驗過程中，空氣壓縮機I通過耐壓塑料軟管3向鋁合金三通5內(nèi)注入空氣，注氣量可以通過流量計2讀出，單向閥4可以防止鉆井液倒流入空氣壓縮機I內(nèi)。氣體通過鋁合金三通5進入有機玻璃管12中，通過壓力計6記錄氣體運移過程中的壓力變化，同時通過高速攝像機8記錄氣體運移過程中的形態(tài)變化，記錄的實驗數(shù)據(jù)匯入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
7。當注氣量過大時，被氣體頂出的鉆井液通過塑料密封蓋11經(jīng)塑料軟管10流入水槽9中。該實驗裝置結構簡單、使用方便、可以實現(xiàn)對實驗數(shù)據(jù)的精確采集。
【權利要求】
1.一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置，包括空氣壓縮機(I)、流量計(2)、耐壓塑料軟管(3)、單向閥(4)、鋁合金三通(5)、壓力計(6)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(7)、高速攝像機(8)、水槽(9)、塑料軟管(10)、塑料密封蓋(11)、有機玻璃管(12)、密封圈(13)，其特征在于:有機玻璃管(12)的上端與塑料密封蓋(11)連接；塑料密封蓋(11)中心開有小孔，小孔接出塑料軟管(10)至水槽(9);有機玻璃管(12)的下端通過密封圈(13)與鋁合金三通(5)連接；鋁合金三通(5)的一個接口連接有壓力計￠);鋁合金三通(5)的另一個接口通過耐壓塑料軟管(3)連接至空氣壓縮機(I);耐壓塑料軟管(3)上安裝有流量計(2)和單向閥(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置，其特征在于:有機玻璃管(12)采用無色透明的有機玻璃材料制成。
【文檔編號】E21B47/002GK204082125SQ201420542407
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權日:2014年9月19日
【發(fā)明者】任建, 馮劍, 孫揚, 包凱, 任文希, 孫愛生 申請人:西南石油大學