[發明專利]用于獲取控壓鉆井中鉆井參數的模擬裝置

無效

• 申請號: 201210564934.9
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103015973A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 蔣祖軍;李群生;林元華;朱禮平;王其軍;歐彪;李果;袁騏驥;王希勇;朱化蜀;康杰;朱紅均
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司西南油氣分公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B21/08
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 劉克勤;賀元

技術領域

本發明涉及油氣井鉆探過程中用及的試驗模擬裝置，具體是一種用于獲取控壓鉆井中鉆井參數的模擬裝置。

背景技術

控壓鉆井是在密閉的井筒內以鉆井循環系統進行井底壓力控制并使井底壓力始終處于微過平衡的鉆井技術。因而，控壓鉆井技術對鉆井參數（包括節流閥開度、循環流量、井底壓力、井底溫度等等）的控制精度要求非常高，通過對這些鉆井參數的精確控制可以輕松、安全的實現鉆進、接單根、起下鉆等操作，減少井涌、井漏等復雜的鉆井情況發生。

目前，控壓鉆井中的鉆井參數獲取是以現場真實井況的試驗來完成的，該試驗存在危險性高、試驗費用昂貴、試驗周期長、試驗工況單一等缺陷，實用性差。為此，油氣開采企業研發了各種用于獲取控壓鉆井中鉆井參數的試驗模擬裝置，這些試驗模擬裝置在公開出版物上屢見報道，例如中國專利文獻公開的“用于控壓鉆井實驗與測試的井下工況模擬裝置”（公開號：CN201705322U，公開日：2011.01.12），但至今未見有與本發明內容相同或相近似的。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述現有技術的不足，提供一種結構簡單、制造成本低、可靠性高、實用性強的用于獲取控壓鉆井中鉆井參數的模擬裝置，該模擬裝置能夠精確、全面的獲取控壓鉆井中的鉆井參數。

本發明采用的技術方案是，一種用于獲取控壓鉆井中鉆井參數的模擬裝置，所述模擬裝置包括：

-模擬井筒，所述模擬井筒的上部設有節流孔，底部設有漏失孔和溢流孔；所述模擬井筒的井口設有井口裝置，通過井口裝置固定有伸入模擬井筒的鉆柱，鉆柱的底端設有鉆頭；?

-鉆井液管線，所述鉆井液管線的一端連接在模擬井筒的井口裝置上，另一端連接在鉆井液存儲罐上，用作向模擬井筒內注入鉆井液；所述鉆井液管線上依次串聯有入口調節閥、入口流量變送器、入口壓力變送器和鉆井液泥漿泵；

-節流管線，所述節流管線的一端連接在模擬井筒上部的節流孔上，另一端連接在鉆井液循環罐上，用作使模擬井筒內的鉆井液進行正常循環；所述節流管線上依次串聯有出口流量變送器、出口壓力變送器和高壓節流閥；

-漏失管線，所述漏失管線的一端連接在模擬井筒底部的漏失孔上，另一端連接在鉆井液循環罐上，用作使模擬井筒內的鉆井液進行漏失循環；所述漏失管線上依次串聯有漏失流量變送器、漏失壓力變送器和漏失調節閥；

-溢流管線，所述溢流管線的一端連接在模擬井筒底部的溢流孔上，另一端連接在鉆井液存儲罐上，用作使模擬井筒內的鉆井液進行溢流循環；所述溢流管線上依次串聯有溢流調節閥、溢流流量變送器、溢流壓力變送器和溢流泥漿泵。

所述模擬井筒、鉆柱和鉆頭的結構尺寸分別按現場實體井身結構尺寸、現場實體鉆柱結構尺寸和現場實體鉆頭結構尺寸以相同比例縮小的方式仿制制成。

本發明的有益效果是：上述模擬裝置以相似性原理仿制現場實體的井身、鉆柱和鉆頭，具有設計合理、結構簡單、制造成本低等特點，通過調整模擬裝置上的不同管線閥門開度，使模擬井筒內的鉆井液實現正常循環、漏失循環、溢流循環等工況，在這些工況下，通過觀察、讀取對應管線上的流量變送器和壓力變送器顯示的數值，即可輕松掌握模擬井筒內的實時井況參數，將這些參數以常規的計算方法進行換算，就能得出各管線上的閥門開度值與鉆井液流量的對應關系，從而精確、全面的控制鉆井參數，為后續的實際控壓鉆井提供可靠的技術支撐，減少井涌、井漏等復雜的鉆井情況發生，提高油氣開采效益；本發明的整個試驗模擬過程都不會存在安全隱患，而且試驗費用低、試驗周期短、試驗工況精確全面，實用性強。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的內容作進一步的說明。

圖1是本發明的一種結構示意圖。

圖中代號含義：1—高壓節流閥；2—出口壓力變送器；3—出口流量變送器；4—節流管線；5—鉆柱；6—模擬井筒；7—鉆頭；8—漏失流量變送器；9—漏失壓力變送器；10—漏失調節閥；11—漏失管線；12—入口調節閥；13—入口流量變送器；14—入口壓力變送器；15—鉆井液管線；16—鉆井液泥漿泵；17—溢流調節閥；18—溢流流量變送器；19—溢流壓力變送器；20—溢流管線；21—溢流泥漿泵；22—井口裝置；23—鉆井液存儲罐；24—鉆井液循環罐。

具體實施方式

參見圖1：本發明為試驗模擬裝置，用于獲取控壓鉆井中的鉆井參數，本發明包括模擬井筒6、鉆井液管線15、節流管線4、漏失管線11和溢流管線20。