[實用新型]鉆井液性能測試裝置

有效

• 申請號: 201220704110.2
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN203025064U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 石秉忠;高書陽;林永學
• 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石油工程技術研究院
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00;G01N33/26
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本實用新型涉及一種鉆井液性能測試裝置，具體涉及一種深水鉆井液性能評價裝置。

背景技術

我國深水區蘊藏著豐富的油氣資源，亟待開發利用；而國內深水鉆井液技術的落后已成為深水油氣資源的主要技術瓶頸之一。與陸地及淺水區域不同，在深水低溫環境下，鉆井液粘度升高，循環壓耗增大，液柱壓力升高，使井控更加困難；在靜置時易于出現膠凝現象，給深水鉆井帶來極大的困難。為了能夠給深水鉆井現場作業提供合理的鉆井液低溫性能，必須研制一種能夠夠模擬海底低溫條件的深水鉆井液性能測試裝置，滿足使用需求。

目前國內深水低溫鉆井液性能測試主要采取兩種方式。一種為直接將鉆井液放入冰箱冷凍降溫，后將六速粘度計及中壓失水儀放入冰箱中對鉆井液進行測量，該種方法并未形成各個測試裝置的有機結合。在使用方面，操作困難，無法在密閉恒定的溫度條件下完成鉆井液性能的測試。另一種方法為使用FannIX77高溫高壓流變儀進行測量，該設備最大工作壓力40MPa、最低工作溫度-10℃。該設備可較好的模擬深水海底低溫高壓的環境，對鉆井液流變性能進行直接測定，在國內外鉆井液性能測試方面取得了廣泛的應用；其缺點在于購置成本較高，且日常維護較為困難。

中國專利CN101532962報道了一種鉆井液低溫性能測試方法及裝置，該裝置由高低溫實驗箱、數據采集系統、置于該實驗箱箱體頂部的攝像頭、位于該實驗箱中的測試儀器及兩個溫度傳感器組成；兩個溫度傳感器分別用于檢測實驗箱內工作室的溫度及操作平臺上的鉆井液的溫度；數據采集系統置于該實驗箱箱體的外部，其通過信號線分別與攝像頭和溫度傳感器連接。該專利是用高低溫實驗箱在其工作室內制造出恒定或變化的低溫低濕環境，再將鉆井液和測試儀器放入操作平臺上降溫到設定值時后通過溫度傳感器和電腦檢測鉆井液的各項性能，同時通過攝像頭觀察測試儀器的刻度，并且將圖像傳遞到電腦屏幕上顯示。該裝置實際上只是提供了一個低溫操作平臺，并未將攪拌系統、流變性能測試系統、濾失性能測試系統等各個測試裝置進行統一規劃設計；在實驗過程中，需逐次將各個測試裝置放入操作平臺上，造成操作繁瑣、效率低下；且該裝置采用頂蓋設計，實驗中需頻繁開啟，操作困難。中國文獻“深水鉆井液研究與評價模擬實驗裝置”（2010年03期《海洋石油》）描述了一種深水鉆井液低溫基本性能模擬實驗裝置。該實驗裝置實際上為在冰箱中放入攪拌器、六速旋轉粘度計及濾失儀，并未形成各個測試裝置的有機結合。在使用方面，操作困難，無法在密閉恒定的溫度條件下完成鉆井液性能的測試。

文獻“用于評價深水條件下鉆井液流變特性的FannIX77全自動流變儀”（2011年01期《石油儀器》）提及了一種可用于用于評價深水條件下鉆井液流變特性的FannIX77全自動流變儀。工作溫度范圍為-10℃～316℃；最高工作壓力為30000psi；粘度測量范圍0～360cp；實驗樣品用量約160mL。使用外接冷凝裝置,通過向測試體和加熱套之間的間隙均勻噴射毛細管狀的冷凝液，并由加熱套底部返回冷凝裝置。整個冷凝過程在密閉空間內進行，確保溫度不隨時間波動或者波動小(±0.5℃)。但該裝置成本較高，購置成本在200~250萬人民幣左右；且操作復雜，一次實驗需耗時一天以上。

綜上所述，目前在深水低溫鉆井液性能測試方面尚未形成一種操作方便，維護方便、簡單易行的裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種深水鉆井液性能測試裝置，該裝置能夠在實驗室條件下模擬深水海底低溫條件，進行深水鉆井液低溫流變性能及濾失性能測試，進而對深水鉆井液低溫性能的影響因素及其機理進行研究，為我國深水區域油氣資源的開發提供一種合理有效的鉆井液性能測試手段。且本實用新型的深水鉆井液低溫性能評價裝置的制造和運行成本低且操作簡單，可進行水下1000~10000米的鉆井液低溫性能測試。

本實用新型提供了一種深水鉆井液性能測試裝置，該裝置包括：

電器控制箱，所述控制箱上設置有攪拌控制器、流變性能測試控制器、濾失性能測試控制器以及溫度控制器。

恒溫箱，所述恒溫箱中還設置有攪拌系統、流變性能測試系統、濾失性能測試系統和溫度傳感器；所述攪拌系統與攪拌控制器相連；所述流變性能測試系統與所述流變性能測試控制器連接；所述濾失性能測試系統與所述濾失性能測試控制器相連；所述溫度傳感器與所述溫度控制器連接；

氣源動力溫控箱，所述氣源動力溫控箱內設置有冷卻器和氮氣瓶；所述冷卻器分別連接于恒溫箱和溫度控制器；所述氮氣瓶連接于濾失性能測試控制器。

所述攪拌系統包括一個或多個攪拌機。