[實用新型]一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置

有效

• 申請號: 201420542407.2
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN204082125U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 任建;馮劍;孫揚;包凱;任文希;孫愛生
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B47/002
• 分類號: E21B47/002
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及石油與天然氣鉆井領域，更具體地涉及一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置。?

背景技術

在鉆井作業過程中，當鉆遇高壓氣層且井筒的液柱壓力低于地層壓力時，井口返出的鉆井液流量將大于泵入量，同時井筒流體將自動外溢流出井口，這種現象稱為鉆井溢流。一旦鉆井溢流失去控制，就會導致井噴事故，嚴重威脅鉆井安全施工。為了給現場制定井控方案提供可靠依據，有必要對鉆井溢流機理進行實驗研究。因此，研發一種簡單可靠的鉆井溢流可視化實驗裝置具有重要的現實意義?

發明內容

本實用新型的目的是：提供一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置。?

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：?

本實用新型一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置，包括空氣壓縮機、流量計、耐壓塑料軟管、單向閥門、鋁合金三通、壓力計、數據采集系統、高速攝像機、水槽、塑料軟管、塑料密封蓋、有機玻璃管、密封圈。有機玻璃管采用無色透明的有機玻璃材料制成，有機玻璃管上端與塑料密封蓋連接，塑料密封蓋中心開有小孔，小孔接出一根塑料軟管，塑料軟管的末端置于水槽內。有機玻璃管下端通過密封圈與鋁合金三通連接，鋁合金三通的一個接口連接有壓力計，鋁合金三通的另一個接口通過耐壓塑料軟管連接至空氣壓縮機，耐壓塑料軟管上安裝有流量計和單向閥。有機玻璃管的正前方放置有高速攝像機。模擬鉆井溢流的實驗方法為：在有機玻璃管內充入一定高度的鉆井液，鉆井液液面與密封蓋留有一段距離。通過空氣壓縮機向有機玻璃管內注氣，記錄壓力計數據和氣體流量計數據，并通過高速攝像機記錄氣體在有機玻璃管內的運移過程。?

本實用新型的優點：結構簡單，使用方便，采集實驗數據也很便捷精確。?

附圖說明

圖1是本實用新型一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置。?

圖中：1.空氣壓縮機，2.流量計，3.耐壓塑料軟管，4.單向閥，5.鋁合金三通，6.壓力計，7.數據采集系統，8.高速攝像機，9.水槽，10.塑料軟管，11.塑料密封蓋，12.有機玻璃管，13.密封圈。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。?

如圖1，本實用新型一種模擬鉆井溢流的可視化實驗裝置，主要包括空氣壓縮機1、流量計2、耐壓塑料軟管3、單向閥4、鋁合金三通5、壓力計6、數據采集系統7、高速攝像機8、水槽9、塑料軟管10、塑料密封蓋11、有機玻璃管12、密封圈13。透明的有機玻璃管12可以方便觀察氣體在運移過程中的形態變化。有機玻璃管12的上端與塑料密封蓋11連接，塑料密封蓋11中心開有小孔，小孔接出塑料軟管10至水槽9。有機玻璃管12的下端通過密封圈13與鋁合金三通5連接。鋁合金三通5的一個接口連接有壓力計6，鋁合金三通5的另一個接口通過耐壓塑料軟管3連接至空氣壓縮機1。耐壓塑料軟管3上裝有流量計2和單向閥4。實驗過程中，空氣壓縮機1通過耐壓塑料軟管3向鋁合金三通5內注入空氣，注氣量可以通過流量計2讀出，單向閥4可以防止鉆井液倒流入空氣壓縮機1內。氣體通過鋁合金三通5進入有機玻璃管12中，通過壓力計6記錄氣體運移過程中的壓力變化，同時通過高速攝像機8記錄氣體運移過程中的形態變化，記錄的實驗數據匯入數據采集系統7。當注氣量過大時，被氣體頂出的鉆井液通過塑料密封蓋11經塑料軟管10流入水槽9中。該實驗裝置結構簡單、使用方便、可以實現對實驗數據的精確采集。?