高溫高壓動(dòng)態(tài)鉆井液濾失實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于油田鉆井的參數(shù)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種對(duì)鉆井液的濾失性能進(jìn)行測(cè)定的高溫高壓動(dòng)態(tài)鉆井液濾失實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]與靜態(tài)鉆井液濾失儀相比，動(dòng)態(tài)鉆井液濾失儀能更準(zhǔn)確地表征在鉆井過程中鉆井液的濾失性能。但現(xiàn)有技術(shù)中動(dòng)態(tài)鉆井液濾失儀多是采用濾紙作為濾失介質(zhì)，由于濾紙普遍存在韌性差、孔徑不均勻和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不一致等缺點(diǎn)，必然會(huì)影響到測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。尤其是，現(xiàn)有動(dòng)態(tài)鉆井液濾失儀一般不適用于高溫高壓的條件下，若將其動(dòng)態(tài)鉆井液濾失儀并沒有完全模擬鉆井液在井下的漏失過程，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果并不能完全體現(xiàn)鉆井液的實(shí)際濾失性能。
[0003]因此，迫切需要一種能適用于高溫高壓(例如，溫度不低于250°C、壓力不小于35MPa)工況下、能更準(zhǔn)確測(cè)定鉆井液的濾失性能的動(dòng)態(tài)鉆井液濾失裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能更準(zhǔn)確地測(cè)定在高溫高壓條件下的鉆井液的濾失性能的高溫高壓動(dòng)態(tài)鉆井液濾失實(shí)驗(yàn)裝置。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的高溫高壓動(dòng)態(tài)鉆井液濾失實(shí)驗(yàn)裝置，包括:
[0006]鉆井液濾失系統(tǒng)，其包括中空的巖心、巖心夾持器、對(duì)巖心進(jìn)行加熱的加熱機(jī)構(gòu)以及與巖心的中部的空腔連通的進(jìn)液口和出液口，其中，巖心和加熱機(jī)構(gòu)均設(shè)在巖心夾持器內(nèi)，巖心夾持器和加熱機(jī)構(gòu)上分別設(shè)有供從巖心滲透出的鉆井液流出的濾液通道及濾液出P ；
[0007]鉆井液供給系統(tǒng)，其與進(jìn)液口連通，為鉆井液濾失系統(tǒng)提供高壓鉆井液；
[0008]鉆井液回收系統(tǒng)，其與出液口連通；和
[0009]濾失液處理與計(jì)量系統(tǒng)，其對(duì)從濾液出口流出的濾失流體進(jìn)行處理和計(jì)量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)。通過鉆井液濾失系統(tǒng)來模擬高溫高壓鉆井工況中濾液的濾失，通過鉆井液供給系統(tǒng)和鉆井液回收系統(tǒng)使得鉆井液在鉆井液濾失系統(tǒng)中形成動(dòng)態(tài)供給和動(dòng)態(tài)流出，并通過濾失液處理與計(jì)量系統(tǒng)對(duì)濾失液進(jìn)行處理和計(jì)量。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程更接近實(shí)際鉆井施工的高溫高壓的地質(zhì)環(huán)境。因此，能更準(zhǔn)確地測(cè)得在高溫高壓工況下的鉆井液的濾失量，為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)該工況下的巖心及鉆井液的濾失性能提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，所述鉆井液濾失系統(tǒng)還包括鉆桿、用于驅(qū)動(dòng)鉆桿的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及連接在巖心夾持器的兩側(cè)的耐壓缸體，其中鉆桿穿過巖心的中部空腔并被兩側(cè)的耐壓缸體支撐。設(shè)置鉆桿是使進(jìn)入鉆桿與巖心形成的空間的鉆井液流動(dòng)狀態(tài)更接近于現(xiàn)場(chǎng)鉆井施工中鉆井液在鉆桿與井壁之間的環(huán)空空間的流動(dòng)狀態(tài)，使測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確。
[0011]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述耐壓缸體與巖心夾持器密封固定連接，進(jìn)液口和出液口分別設(shè)在分別設(shè)在其中的耐壓缸體上，也就是一個(gè)耐壓缸體設(shè)置進(jìn)液口，另一個(gè)耐壓缸體設(shè)置出液口。其中，進(jìn)液口、鉆桿與巖心形成的空腔以及出液口依次連通，鉆桿與耐壓缸體之間為動(dòng)密封連接。耐壓缸體與巖心夾持器密封固定連接以及鉆桿與耐壓缸體動(dòng)密封連接，這樣的結(jié)構(gòu)在鉆桿鉆進(jìn)或轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不容易出現(xiàn)鉆井液泄漏。另外，將進(jìn)液口和出液口分別設(shè)在兩側(cè)的耐壓缸體上加工方便，方便安裝，還方便與其它部件的連接。
[0012]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述加熱機(jī)構(gòu)包括套接在巖心外表面的電加熱套，在所述電加熱套與巖心之間設(shè)有多孔金屬網(wǎng)。在電加熱套與巖心之間多孔金屬網(wǎng)，既不影響從巖心滲出的濾液的流出，又能起到使電加熱套對(duì)巖心的加熱更加均勻的作用。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，所述電加熱套連接有溫控儀。此處設(shè)置的溫控儀不僅能測(cè)得加熱的溫度，而且能夠通過溫控儀來調(diào)節(jié)電加熱套的加熱溫度。因此，能使巖心保持在恒定的高溫狀態(tài)。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，鉆桿與巖心之間形成環(huán)形的、供鉆井液流動(dòng)的空間。換句話說，巖心與鉆桿之間沒有直接接觸，鉆桿鉆進(jìn)過程中不會(huì)另外受到巖心的摩擦阻力。另外，保證了鉆井液與巖心中部的空腔內(nèi)壁接觸面積基本不變，從而使不同實(shí)驗(yàn)條件下獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有可比性。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，所述鉆井液供給系統(tǒng)包括儲(chǔ)液罐和循環(huán)泵，其中:
[0016]儲(chǔ)液罐內(nèi)設(shè)有對(duì)其內(nèi)的鉆井液進(jìn)行攪拌的攪拌器；
[0017]循環(huán)泵，設(shè)在儲(chǔ)液罐與鉆井液濾失系統(tǒng)之間，將儲(chǔ)液罐內(nèi)的鉆井液泵送到鉆井液濾失系統(tǒng)內(nèi)。儲(chǔ)液罐中設(shè)置的攪拌器對(duì)鉆井液起到攪拌均勻的作用。尤其是，能防止鉆井液中一些固相添加物的沉淀，使供應(yīng)的動(dòng)態(tài)的鉆井液的性能保持相對(duì)恒定。而鉆井液被循環(huán)泵加壓后經(jīng)耐壓管線輸送到鉆井液濾失系統(tǒng)內(nèi)。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，在一個(gè)濾失液處理與計(jì)量系統(tǒng)包括與濾液出口連接對(duì)濾失流體進(jìn)行降壓處理的降壓機(jī)構(gòu)和與降壓機(jī)構(gòu)連接的用于計(jì)量處理后的濾失流體的計(jì)量機(jī)構(gòu)。由于使用在高溫高壓的條件下，經(jīng)巖心滲出后從濾液出口流出的流體為液態(tài)和氣態(tài)混合的鉆井液，為了計(jì)量結(jié)果更準(zhǔn)確，在濾液出口設(shè)有降壓機(jī)構(gòu)，對(duì)高壓流體進(jìn)行降壓處理從而使其中的氣態(tài)鉆井液變成液態(tài)后進(jìn)入計(jì)量機(jī)構(gòu)計(jì)量。
[0019]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述降壓機(jī)構(gòu)包括回壓閥和對(duì)回壓閥的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的壓力調(diào)節(jié)泵。從濾液出口流出的氣液混合的濾液通過回壓閥后，由于回壓閥能降低流出的流體的壓力，因此，能使氣液混合狀態(tài)的濾液全部變成液態(tài)濾液以方便計(jì)量。
[0020]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述計(jì)量機(jī)構(gòu)為量液儀。量液儀在起到盛裝濾液作用的同時(shí)，很方便地讀取濾液的體積。
【附圖說明】
[0021]圖1所示是本實(shí)用新型的高溫高壓動(dòng)態(tài)鉆井液濾失實(shí)驗(yàn)裝置的一種具體實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0023]如圖1所示為本實(shí)用新型的高溫高壓動(dòng)態(tài)鉆井液濾失實(shí)驗(yàn)裝置的一種具體實(shí)施例。在該實(shí)施例中，該裝置主要包括鉆井液濾失系統(tǒng)、鉆井液供給系統(tǒng)、鉆井液回收系統(tǒng)和濾失液處理與計(jì)量系統(tǒng)。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，鉆井液濾失系統(tǒng)主要包括中空的圓柱狀的巖心8、用于對(duì)巖心8加熱的加熱機(jī)構(gòu)和巖心夾持器7ο巖心和加熱機(jī)構(gòu)均設(shè)在巖心夾持器7內(nèi)，巖心夾持器7和加熱機(jī)構(gòu)上分別設(shè)有供從巖心8滲透出的鉆井液流出的濾液通道及濾液出口 15。
[0025]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該加熱機(jī)構(gòu)采用電加熱套20。為了不使電加熱套20與巖心8直接接觸加熱，在圓柱狀的巖心8的外表面與電加熱套20之間設(shè)有多孔金屬網(wǎng)10。該多孔金屬網(wǎng)10除了隔開巖心8與電加熱套20外，還起到使巖心8均勻受熱的作用。而且，從巖心8滲出的濾液經(jīng)過多孔金屬網(wǎng)10時(shí)，由于多孔金屬網(wǎng)10對(duì)濾液的阻礙作用很微弱，因此，對(duì)最終計(jì)量滲出的濾液的體積的影響可以忽略不計(jì)。
[0026]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，電加熱套20上連接有溫控儀22。該溫控儀22不僅能測(cè)得加熱的溫度，而且能夠通