專利名稱：一種鉆井液高溫高壓動態(tài)砂床實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種油田鉆井用實驗裝置，尤其是一種鉆井液動態(tài)砂床實驗裝置。
技術(shù)背景石油鉆井過程中經(jīng)常鉆遇砂巖地層，并且多數(shù)油氣藏都分布在砂巖地層中，因 而正確評價鉆井液在砂床中的性能就尤為重要，美國EDTI公司(Environmental Drilling Technology, Inc.) 1990年向市場推出的砂床實驗儀，用砂床(20 40目沙子)作介質(zhì)， 從而接近于井下的實際情況，目前國內(nèi)儀器生產(chǎn)廠家也在仿照這種儀器，得到全國各油 田的實驗室普遍使用，但它有兩個致命缺陷，①它的實驗外筒是玻璃筒，工作壓力只 有IOOOpsi (0.69MPa)，不能做高壓實驗，而井下實際壓力一般都在十幾Mpa乃至幾十 Mpa,與井下實際情況相差甚遠，②由于它的實驗外筒是玻璃筒不能加溫，只能在常溫 下實驗，而井下實際溫度一般都在120 300°C，由于它無法模擬井下真實情況，因而這 種儀器開始被逐漸摒棄。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種鉆井液高溫高壓動 態(tài)砂床實驗裝置。本實用新型所采取的技術(shù)方案是一種鉆井液高溫高壓動態(tài)砂床實驗裝置， 包括支架、底座、控制箱、電機、皮帶輪、攪拌器、溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力接 頭、釜體下蓋、實驗釜體、釜體上蓋、釜體支撐軸、加熱器、接液閥，控制箱設在支架 頂部；支撐軸固定架固定在支架上，支撐軸固定架固定支撐軸，并控制支撐軸的位置； 實驗釜體與釜體法蘭焊接而成，釜體法蘭與釜體上蓋通過連接螺栓，中間設有密封圈； 釜體下蓋設置有接液閥；傳動電機通過聯(lián)接鍵與主動輪相連，主動輪通過傳動皮帶帶動 從動輪，攪拌軸通過聯(lián)接鍵與從動輪相連；從動輪與攪拌軸、螺旋攪拌器同軸，攪拌軸 與螺旋攪拌器焊接為一體；實驗釜體的外側(cè)為加熱器，加熱器與加熱器支撐架輝接為一 體，套在支架上，通過固定螺栓固定。加熱器上方安裝有溫度傳感器；從動輪上方安裝 有轉(zhuǎn)速傳感器。本實用新型的有益效果是該實驗裝置突出效果是能真實模擬井下情況，使砂 床實驗更科學、更合理，具體體現(xiàn)在具有耐壓40Mpa、耐溫30(TC特性，能滿足高溫 高壓條件下的砂床實驗；采用螺旋攪拌方式，可模擬井下鉆井液流動狀態(tài)，攪拌速度在 0 600轉(zhuǎn)/分之間連續(xù)可調(diào)，保證實驗的真實性；該裝置對溫度、轉(zhuǎn)速能實現(xiàn)自動控 制、實時顯示，極大地提高了實驗效率。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0007]其中1為支架、2為轉(zhuǎn)速傳感器、3為從動輪、4為攪拌軸、5為壓力接頭、6 為溫度傳感器、7為密封圈、8為螺旋攪拌器、9為實驗釜體、10為加熱器、11為釜體下 蓋、12為接液閥、13為底座、14為釜體法蘭、15為釜體上蓋、16為支撐軸、17為支撐 軸固定架、18為傳動皮帶、19為聯(lián)接鍵、20為主動輪、21為電機、22控制箱。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖所示，一種鉆井液高溫高壓動態(tài)砂床實驗裝置，包括支架1、底座13、控 制箱22、電機21、皮帶輪20和3、攪拌器8、溫度傳感器6、轉(zhuǎn)速傳感器2、壓力接頭 5、釜體下蓋11、實驗釜體9、釜體上蓋15、釜體支撐軸16、加熱器10、接液閥12，控 制箱22設在支架1頂部；支撐軸固定架17固定在支架1上，支撐軸固定架17固定支撐 軸16，并控制支撐軸16的位置；實驗釜體9與釜體法蘭14焊接而成，釜體法蘭14與釜 體上蓋15通過連接螺栓連接，中間設有密封圈7 ；釜體下蓋11設置有接液閥12 ；傳動電 機21通過聯(lián)接鍵19與主動輪20相連，主動輪20通過傳動皮帶18帶動從動輪3，攪拌軸 4通過聯(lián)接鍵19與從動輪3相連；從動輪3與攪拌軸4、螺旋攪拌器8同軸，攪拌軸4與 螺旋攪拌器8焊接為一體；實驗釜體9的 外側(cè)為加熱器10，加熱器10與加熱器支撐架焊 接為一體，套在支架1上，通過固定螺栓固定。加熱器10上方安裝有溫度傳感器6;從 動輪3上方安裝有轉(zhuǎn)速傳感器2。實驗釜體9與釜體法蘭14焊接而成，它與釜體上蓋15通過上蓋連接螺栓連接， 中間設有上蓋端面密封圈7，保證耐溫耐壓的需要，釜體下蓋11設置了接液閥12，實驗 時通過該閥回收實驗液體，實驗系統(tǒng)的壓力由外部壓力源通過壓力接頭5供給，該系統(tǒng) 都由不銹鋼304材料加工，具有耐壓40Mpa、耐溫300°C特性，能滿足高溫高壓條件下的 砂床實驗。由螺旋攪拌器8、攪拌軸4、主動輪20、傳動皮帶18、從動輪3、聯(lián)接鍵19、電 機21、轉(zhuǎn)速傳感器2組成動態(tài)攪拌系統(tǒng)，其中螺旋攪拌器8與攪拌軸4連為一體，攪拌軸 4通過聯(lián)接鍵19與從動輪3相連，傳動電機21通過聯(lián)接鍵19與主動輪20相連，主動輪 20通過傳動皮帶18帶動從動輪3旋轉(zhuǎn)，從而帶動攪拌軸4旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對實驗釜體內(nèi)實驗 液體攪拌的目的，攪拌的速度由轉(zhuǎn)速傳感器進行檢測，該攪拌系統(tǒng)的實驗液體流態(tài)呈螺 旋形，既有軸向流動，又有徑向流動，與鉆井過程中鉆井液的流動相吻合，因而該動態(tài) 方式具有很好的模擬效果。由加熱器10、加熱器支撐架、加熱器固定螺栓、溫度傳感器6組成加熱系統(tǒng)， 其中加熱器10與加熱器支撐架焊接為一體，套在支架1上，通過加熱器固定螺栓固定， 加熱的溫度值由溫度傳感器6進行檢測，本加熱系統(tǒng)可加溫到300°C，能滿足高溫條件下 的砂床實驗，由轉(zhuǎn)速傳感器2、溫度傳感器6、轉(zhuǎn)速控制顯示器、溫度控制顯示器、控制 箱22組成控制顯示系統(tǒng)，其中轉(zhuǎn)速傳感器2、溫度傳感器6將檢測到的轉(zhuǎn)速、溫度訊號 分別反饋給控制箱22，通過分析判斷，自動控制其工作，并顯示其數(shù)值，實現(xiàn)自動化控 制。由支架1、支撐軸16、支撐軸固定架17、固定架固定螺栓、底座13成實驗支架 系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種鉆井液高溫高壓動態(tài)砂床實驗裝置，包括支架、底座、控制箱、電機、皮帶 輪、攪拌器、溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力接頭、釜體下蓋、實驗釜體、釜體上蓋、 釜體支撐軸、加熱器、接液閥，其特征在于控制箱設在支架頂部；支撐軸固定架固定 在支架上，支撐軸固定架固定支撐軸，并控制支撐軸的位置；實驗釜體與釜體法蘭焊接 而成，釜體法蘭與釜體上蓋通過連接螺栓，中間設有密封圈；釜體下蓋設置有接液閥； 傳動電機通過聯(lián)接鍵與主動輪相連，主動輪通過傳動皮帶帶動從動輪，攪拌軸通過聯(lián)接 鍵與從動輪相連；從動輪與攪拌軸、螺旋攪拌器同軸，攪拌軸與螺旋攪拌器焊接為一 體；實驗釜體的外側(cè)為加熱器，加熱器與加熱器支撐架焊接為一體，套在支架上，通過 固定螺栓固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井液高溫高壓動態(tài)砂床實驗裝置，其特征在于加熱器 上方 安裝有溫度傳感器；從動輪上方安裝有轉(zhuǎn)速傳感器。
專利摘要本實用新型提供了一種鉆井液高溫高壓動態(tài)砂床實驗裝置，支撐軸固定架固定在支架上，支撐軸固定架固定支撐軸；實驗釜體與釜體法蘭焊接而成，釜體法蘭與釜體上蓋通過連接螺栓，中間設有密封圈；釜體下蓋設置有接液閥；傳動電機通過聯(lián)接鍵與主動輪相連，主動輪通過傳動皮帶帶動從動輪，攪拌軸通過聯(lián)接鍵與從動輪相連；從動輪與攪拌軸、螺旋攪拌器同軸，攪拌軸與螺旋攪拌器焊接為一體；實驗釜體的外側(cè)為加熱器，加熱器與加熱器支撐架焊接為一體，套在支架上，加熱器上方安裝有溫度傳感器；從動輪上方安裝有轉(zhuǎn)速傳感器，具有耐壓、耐溫特性；采用螺旋攪拌方式，保證實驗的真實性，對溫度、轉(zhuǎn)速能實現(xiàn)自動控制、實時顯示，極大地提高了實驗效率。
文檔編號G01N11/00GK201795978SQ20102053377
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者朱開順 申請人:山東陸海鉆采科技有限公司