一種可視縫寬連續(xù)可調堵漏評價裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種鉆井行業(yè)中，測試評價堵漏液體的架橋堵漏效果的關鍵結構裝置，具體說是一種直觀可視的評價堵漏液的封堵狀態(tài)的結構裝置。其可結合其它電氣結構，設計堵漏評價測試儀，或安裝在鉆井現(xiàn)場的循環(huán)液體管路中，在線觀測堵漏效果。因此，可應用于各種泥漿實驗室和鉆井現(xiàn)場，也可以應用于研宄有關鉆井液處理劑、添加劑的科研院所或生產單位，在鉆井行業(yè)及相關領域中將得到非常廣泛的應用，對于相關的科研和生產具有重要作用。
【背景技術】
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[0002]在鉆井工程中，因地質構造條件不同的原因，經常會鉆遇漏失地層，導致循環(huán)液體大量漏失，地層漏失是鉆井工程及井下作業(yè)過程中經常遇到的技術難題之一，該事故的發(fā)生不僅延長了施工作業(yè)時間，而且造成巨大經濟損失，為了防止和處理現(xiàn)場漏失事故，需要對有關的堵漏機理、堵漏劑配方及堵漏鉆井液的封堵性能等進行試驗研宄。但有時由于堵漏配方和堵漏材料與地層地質狀態(tài)不匹配，導致堵漏施工達不到預期效果，且造成物力及人力的浪費，以及嚴重的經濟損失。因此，需要在實驗室中對漏失情況進行模擬，尋找合適的堵漏配方或材料，以便盡快確定應對方案，具備相應的堵漏試驗評價儀器就成為必不可少的條件。目前市場上的堵漏儀的漏失地層模擬裝置多是采用封閉的結構，不能直觀的觀察到漏失封堵的效果，同時，測試時只能在縫隙大小預設并固定以后的條件下進行，如果封堵不能成功，只能重新準備樣品，重新進行試驗，測試工作繁瑣，工作量大，影響儀器的推廣和應用。
【發(fā)明內容】
[0003]為了實現(xiàn)該發(fā)明的目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn):
[0004]設計一種全新結構的可連續(xù)調節(jié)封堵間隙并能直觀觀測封堵效果的可視化堵漏評價裝置，結構上主要包括:壓緊組件、進液口、高壓缸體、密封圈、堵漏活塞、導向軸、法蘭密封組件、絲杠組件、動密封組件、鉗位軸套、磁柵、位移傳感器、密封墊、出液口、石英玻璃視窗等。
[0005]其特征在于采用行業(yè)規(guī)定的規(guī)格尺寸設計模擬漏層的主體結構，主要是模擬漏層的長度、寬度，模擬漏層砂床的容積等。采用可視的石英玻璃片與能調節(jié)移動的機械活塞相配合的方式，形成一個漏層可視的，縫隙寬度可調的測試腔體，以方便直觀測試堵漏液體的封堵效果。測試時，堵漏液體可以動態(tài)流動，由進液口和出液口通過該裝置，通過調整堵漏活塞的位移，調整縫隙寬度，直至出現(xiàn)明顯的封堵狀況，標志堵漏目的達到，評價測試結束，通過視窗，可觀察封堵層的厚度，以及封堵形狀。如果需要進行砂床堵漏評價，將堵漏活塞調整到最大位移，是活塞和視窗之間形成一個固定容積的腔體，加入適量的砂子或鋼珠，進行堵漏測試。
[0006]如上所述石英玻璃視窗尺寸為:長100毫米，寬60毫米，厚度30毫米，耐壓大于20MPa，耐溫大于200 °C。
[0007]如上所述堵漏活塞的寬度為35.5毫米。
[0008]如上所述的旋轉搬動手柄，絲杠組件推動堵漏活塞自由移動，移動位置由磁柵、位移傳感器精確定位，位移分辨率小于0.1毫米。堵漏活塞與石英玻璃視窗之間構成堵漏評價縫隙，模擬實際地層漏失裂隙，該縫隙連續(xù)調節(jié)的范圍是0-40毫米?？梢詫崿F(xiàn)行業(yè)標準的I毫米、2毫米、3毫米、4毫米和5毫米等五種規(guī)格，同時也可以實現(xiàn)間隔在0.1毫米情況下的連續(xù)設定。
[0009]如上所述位移測量采用磁柵、位移傳感器組合，測量范圍大于50毫米，分辨率小于0.1毫米。
[0010]如上所述高壓缸體材料為無磁不銹鋼，耐壓大于40MPa，耐溫大于260°C。
[0011]如上所述(15)密封墊為耐溫耐壓的云母墊片。
【附圖說明】
[0012]本申請附圖1是該裝置的正面結構示意圖，附圖2是該裝置的側面結構示意圖。
[0013]圖中:包括(I)壓緊組件、⑵進液口、⑶高壓缸體、⑷密封圈、(5)堵漏活塞、
(6)導向軸、(7)法蘭密封組件、(8)手柄、(9)絲杠組件、(10)動密封組件、(11)鉗位軸套、(12)磁柵、(13)位移傳感器、(14)法蘭緊固螺栓、(15)密封墊、(16)出液口、(17)密封墊、(18)石英玻璃視窗、(19)視窗壓緊組件、(20)彈墊。
【具體實施方式】
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[0014]如附圖1和附圖2所示，(3)高壓缸體的前端為下沉槽，槽面磨平，墊上耐溫耐壓的云母墊片(15)密封墊，嵌入(18)石英玻璃視窗，(19)視窗壓緊組件由多個壓緊螺母固定，使得(18)石英玻璃視窗與(3)高壓缸體機密配合，形成視窗結構。(5)堵漏活塞內裝絲套，配合(9)絲杠組件，可以移動，同時內嵌6)導向軸，避免(5)堵漏活塞旋轉，同時內嵌
(12)磁柵結構，配合(13)位移傳感器，可以檢測(5)堵漏活塞的移動位置。在(5)堵漏活塞與(18)石英玻璃視窗之間，間隙的上下方向設計液體的進出通道，使得測試樣品在該縫隙之間流動順暢。裝置整體的密封要達到耐溫耐壓的要求。
[0015]裝置安裝完成，檢查無損壞，就可以結合其它電氣，進行泄漏檢測，確認無泄漏，方可以進行高壓高溫試驗測試。通入高溫高壓測試液體，調節(jié)堵漏活塞玻璃視窗之間的縫隙，直到出現(xiàn)明顯的封堵狀態(tài)，由視窗觀察，獲得所需要的測試數(shù)據。
[0016]試驗完成后，進行徹底的清洗并拭干，長時間不使用，要將裝置方在安全處，避免玻璃損壞，高溫高壓測試后，要更換密封圈。
[0017]綜上所述，本發(fā)明提供了一種全新結構的可連續(xù)調節(jié)封堵間隙并能直觀觀測封堵效果的可視化堵漏評價裝置，使得堵漏評價能夠在可視直觀的情況下得到精確的測試，所獲得的評價數(shù)據將是行業(yè)中過去從為得到的可信參數(shù)，為行業(yè)提供了一種方便、靈活的堵漏評價測試手段。
【主權項】
1.一種可視縫寬連續(xù)可調堵漏評價裝置，具體地說，是一種可通過視窗在線窺視堵漏介質的封堵效果，在滿足行業(yè)標準的堵漏縫板寬度的同時，縫寬可以連續(xù)調節(jié)，該裝置可結合其它電氣結構，用于直觀測試評價鉆井工程中的循環(huán)液漏失的封堵狀況。該裝置包括(I)壓緊組件、(2)進液口、(3)高壓缸體、(4)密封圈、(5)堵漏活塞、(6)導向軸、(7)法蘭密封組件、⑶手柄、(9)絲杠組件、(10)動密封組件、(11)鉗位軸套、(12)磁柵、(13)位移傳感器、(14)法蘭緊固螺栓、(15)密封墊、(16)出液口、(17)密封墊、(18)石英玻璃視窗、(19)視窗壓緊組件、(20)彈墊。 其特征在于，帶有耐高溫高壓的石英玻璃視窗和滿足行業(yè)標準的寬度連續(xù)可調的堵漏縫隙的獨特結構，利用該裝置，可以完成鉆井行業(yè)中，符合行業(yè)標準的在任意縫隙寬度的條件下的各種粒徑規(guī)格的架橋堵漏材料的測試評價要求，還可以在線測試觀察縫隙寬度連續(xù)變化的條件下的各種堵漏材料的實際封堵效果，其功能主要體現(xiàn)兩種測試評價方法: 第一種方法:當含有架橋封堵材料的高溫高壓鉆井液自(2)進液口進入(3)高壓缸體后，通過(18)石英玻璃視窗可觀察液體的流動或堵塞狀態(tài)，如果沒有發(fā)生堵塞，可以旋轉(8)手柄，通過(9)絲杠組件帶動(5)堵漏活塞的移動，調整堵漏間隙，(12)磁柵和(13)位移傳感器監(jiān)測(5)堵漏活塞的移動距離，得出實時的堵漏縫板的寬度，當明顯的封堵現(xiàn)象產生以后，結束縫寬調節(jié)，記錄封堵后的各個參數(shù)。 第二種方法:用(8)手柄將(5)堵漏活塞與(18)石英玻璃視窗之間的間隙調整到最大，加入標準粒徑的珠子或不同目數(shù)的砂子，形成堵漏評價的砂床，含有架橋封堵材料的高溫高壓鉆井液自(2)進液口進入(3)高壓缸體后，通過(18)石英玻璃視窗可觀察液體的流動或堵塞狀態(tài)，記錄各個參數(shù)。
2.根據權利要求1所述的(18)石英玻璃視窗為可透視的耐溫耐壓材料。
3.根據權利要求1所述的(5)堵漏活塞的寬度是滿足行業(yè)標準。
4.根據權利要求1所述的(5)堵漏活塞與(18)石英玻璃視窗形成的間隙寬度是可以連續(xù)可調。
5.根據權利要求1所述的(12)磁柵和(13)位移傳感器構成(5)堵漏活塞的直線運動位移測試裝置。
6.根據權利要求1所述的(3)高壓缸體為無磁不銹鋼材料。
7.根據權利要求1所述的(4)密封圈為高溫密封圈。
8.根據權利要求1所述，該裝置可以用于各個規(guī)格的縫隙堵漏評價，也可以進行砂床堵漏評價。
【專利摘要】本發(fā)明為一種可視縫寬連續(xù)可調堵漏評價裝置，一種鉆井行業(yè)中，測試評價堵漏液體的架橋堵漏效果的關鍵結構裝置，具體說是一種直觀可視的評價堵漏液的封堵狀態(tài)的結構裝置。其可結合其它電氣結構，設計堵漏評價測試儀，或安裝在鉆井現(xiàn)場的循環(huán)液體管路中，在線觀測堵漏效果。故可應用于各種泥漿實驗室和鉆井現(xiàn)場。主要包括壓緊組件、進液口、高壓缸體、密封圈、堵漏活塞、導向軸、法蘭密封組件、絲杠組件、動密封組件、鉗位軸套、磁柵、位移傳感器、密封墊、出液口、石英玻璃視窗等。安裝了該裝置可使堵漏評價在可視直觀的情況下得到精確測試，所獲評價數(shù)據將是行業(yè)中過去從未得到的可信參數(shù)，為行業(yè)提供了一種方便、靈活的評價測試手段。
【IPC分類】G01N33-00
【公開號】CN104597204
【申請?zhí)枴緾N201410477756
【發(fā)明人】韓天夫, 魏瑞, 陳延濱, 孫鵬, 趙建剛, 王琪, 石凱, 楊銳, 李進, 李梅楠, 李偉, 吳迪
【申請人】北京探礦工程研究所, 韓天夫
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年9月17日