[實(shí)用新型]巖屑運(yùn)移模擬裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320804798.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203603806U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周勁輝;高德利;房軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): E21B21/00
• 分類號(hào): E21B21/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開(kāi)磊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鉆井實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置領(lǐng)域，具體而言，涉及巖屑運(yùn)移模擬裝置。

背景技術(shù)

相關(guān)技術(shù)中，在公布號(hào)為CN101701520A的專利申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種深水鉆井液循環(huán)攜巖的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，如圖1所示，該模擬實(shí)驗(yàn)裝置包括承裝鉆井液的儲(chǔ)液罐1、輸液泵2、模擬鉆柱3和模擬井筒4，其中，通過(guò)管路依次連接上述儲(chǔ)液罐1和輸液泵2，在輸液泵2的作用下進(jìn)入模擬鉆柱3的軸向通孔，之后從模擬鉆柱3與模擬井筒4之間的井筒環(huán)空5流出，模擬鉆柱3與模擬井筒4之間具有空隙，該空隙即為井筒環(huán)空5，經(jīng)固液分離裝置將巖屑和鉆井液分離，最后返回至儲(chǔ)液罐1中。從而實(shí)現(xiàn)鉆井液從模擬鉆柱3流入，由井筒環(huán)空5流出的正循環(huán)過(guò)程。在該過(guò)程中，可以將井下的巖屑運(yùn)移出鉆井。在將巖屑運(yùn)移出鉆井時(shí)，巖屑與鉆井液的混合物位于井筒環(huán)空5內(nèi)。

但是，在實(shí)際應(yīng)用中，巖屑與鉆井液的混合物在井筒環(huán)空中流動(dòng)時(shí)，由于井筒環(huán)空5的徑向尺寸較大，使得相同流量的巖屑與鉆井液的混合物在井筒環(huán)空5內(nèi)的流動(dòng)速度較慢，采用正循環(huán)的模擬方式巖屑的運(yùn)移能力不高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種巖屑運(yùn)移模擬裝置，以解決上述的問(wèn)題。

在本實(shí)用新型的實(shí)施例中提供了一種巖屑運(yùn)移模擬裝置，該巖屑運(yùn)移模擬裝置包括：模擬井筒、模擬鉆柱和模擬鉆頭；所述模擬鉆柱與所述模擬鉆頭的一端能拆卸連接，所述模擬鉆頭上設(shè)置有水眼；所述模擬鉆柱與所述模擬鉆頭均位于所述模擬井筒內(nèi)，所述模擬鉆柱與所述模擬井筒之間形成井筒環(huán)空；所述模擬鉆頭與所述模擬井筒之間形成用于鉆井液通過(guò)的縫隙；所述模擬井筒設(shè)置有用于承裝巖屑的容置空間，所述容置空間置于靠近所述模擬鉆頭的一端；所述模擬井筒上設(shè)置有注入口，所述注入口用于向所述井筒環(huán)空內(nèi)泵送鉆井液；所述模擬鉆柱為中空腔體，其上設(shè)置有輸出口，鉆井液和巖屑經(jīng)所述輸出口排出所述模擬鉆柱。

優(yōu)選地，該巖屑運(yùn)移模擬裝置還包括鉆井液池、注入管道和輸出管道，所述注入管道的一端與所述注入口連通，其另一端與所述鉆井液池連接；所述輸出管道的一端與所述輸出口連通，其另一端與所述鉆井液池連接。

優(yōu)選地，該巖屑運(yùn)移模擬裝置還包括輸液泵，所述注入管道上設(shè)置有輸液泵，所述輸液泵用于將所述鉆井液池中的鉆井液泵送至所述井筒環(huán)空中。

優(yōu)選地，該巖屑運(yùn)移模擬裝置還包括第一管道和第二管道；所述第一管道的一端連接所述注入管道，所述第一管道的另一端連接所述輸出管道；所述第一管道內(nèi)設(shè)置有第三控制閥；所述第二管道的一端連接所述注入管道，所述第二管道的另一端連接所述鉆井液池；所述第二管道內(nèi)設(shè)置有第四控制閥；所述注入管道內(nèi)設(shè)置有用于控制所述注入管道通斷的第一控制閥，所述輸出管道內(nèi)設(shè)置有用于控制所述輸出管道通斷的第二控制閥。

優(yōu)選地，該巖屑運(yùn)移模擬裝置還包括第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器；其中，所述第一壓力傳感器設(shè)置在所述模擬鉆柱上，用于檢測(cè)所述模擬鉆柱內(nèi)的壓力；所述第二壓力傳感器設(shè)置在所述模擬井筒上，用于檢測(cè)模擬井筒與模擬鉆柱之間的井筒環(huán)空的壓力；所述第三壓力傳感器設(shè)置在所述模擬井筒上，用于檢測(cè)容置空間內(nèi)的壓力。

優(yōu)選地，該巖屑運(yùn)移模擬裝置還包括巖屑注入口；所述巖屑注入口設(shè)置在所述模擬井筒上，所述巖屑注入口用于向所述容置空間內(nèi)注入巖屑。

優(yōu)選地，所述鉆井液池包括：沉淀池、過(guò)濾池和泥漿池；所述第二管道和所述輸出管道分別與所述沉淀池連接；所述泥漿池與所述注入管道連接；所述沉淀池、所述過(guò)濾池和所述泥漿池依次連通。

優(yōu)選地，該巖屑運(yùn)移模擬裝置還包括巖屑排出口；所述巖屑排出口設(shè)置在所述模擬井筒上，所述巖屑排出口用于將所述巖屑排出所述容置空間。

優(yōu)選地，所述模擬鉆頭為圓臺(tái)形，在所述模擬鉆頭的底部設(shè)置有兩個(gè)所述水眼，所述模擬鉆頭的側(cè)面上設(shè)置有四個(gè)所述水眼，六個(gè)所述水眼均設(shè)置有內(nèi)螺紋。

優(yōu)選地，所述模擬井筒包括多個(gè)透明管，相鄰的所述透明管之間能拆卸連接。

本實(shí)用新型上述實(shí)施例的巖屑運(yùn)移模擬裝置，采用在模擬井筒上設(shè)置有用于向模擬鉆柱與模擬井筒之間形成的井筒環(huán)空內(nèi)輸送鉆井液的注入口，以及在模擬鉆柱上設(shè)置有用于輸出鉆井液和巖屑的輸出口，通過(guò)如此結(jié)構(gòu)設(shè)置，使得鉆井液由注入口進(jìn)入井筒環(huán)空，穿過(guò)模擬鉆頭與模擬井筒之間的縫隙，與容置空間內(nèi)的巖屑混合后由模擬鉆頭上的水眼進(jìn)入模擬鉆柱內(nèi)，由模擬鉆柱上設(shè)置的輸出口將鉆井液和巖屑排出，由于模擬鉆柱為中空腔體，且模擬鉆柱的中空腔體的徑向尺寸較小，加快了巖屑與鉆井液的混合物在模擬鉆柱內(nèi)的流動(dòng)速度，從而大大提高了巖屑的運(yùn)移能力。