[發(fā)明專利]一種評價水平井井下工具可靠性的試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510178633.6
• 申請日: 2015-04-16
• 公開（公告）號: CN104819858B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 林元華;鄧寬海;黃瑞海;曾德智;朱紅鈞;馬尚余;王其軍;劉婉穎;孔祥偉;仝闖闖;趙琦寧
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種石油與天然氣水平井鉆井技術領域，具體是一種評價水平井井下工具可靠性的試驗裝置。

背景技術

隨著鉆井區(qū)域的不斷擴大，鉆井難度的不斷增加，水平井已成為高效開發(fā)油氣的重要技術支撐，與直井相比，水平井開發(fā)具有以下5點明顯的優(yōu)勢：1)在裂縫油氣藏中鉆水平井可以提高裂縫的鉆遇率，從而獲得高于直井數(shù)倍的產(chǎn)能；2)在有底水、氣頂?shù)挠筒刂秀@水平井可降低水氣的錐進速度，提高油氣單井產(chǎn)量和油藏采收率；3)在天然氣氣藏中鉆水平井，對低滲透氣藏可增加泄氣面積，從而減少生產(chǎn)井數(shù)，對高滲透氣藏可以減少紊流影響，進一步提高氣藏產(chǎn)能；4)鉆水平井作為注入井，在注水、注氣、混相驅(qū)和聚合物驅(qū)中可以提高驅(qū)油效率；5)在薄油藏、低壓低滲透油藏中鉆水平井，可增加井眼與油層的接觸面積，明顯提高油產(chǎn)量和采收率；因此水平井鉆井技術已經(jīng)成為當今重要的鉆井技術。

當然，為了使水平井安全、優(yōu)質(zhì)、快速的鉆井，在水平井鉆井過程中需要使用許多最新研制的井下工具，如MDW(隨鉆測量工具)和LWD(隨鉆測井工具)等測量工具和PDW(螺桿鉆具)、水力增壓、脈沖射流等提速工具，然而，最新研制的井下工具工作的效果和可靠性會嚴重影響水平井的鉆進效果和鉆井質(zhì)量，相反，鉆井參數(shù)及鉆井液也會影響井下工具工作的效果和可靠性。因此，為確保最新研制的井下工具在實際井下正常、高效的工作，需開展新研制的井下工具在不同鉆進工況下工作的模擬試驗，對井下新工具工作的效果和可靠性進行系統(tǒng)評價。

目前，國內(nèi)還沒有可以模擬井下工具在鉆進工況下工作的試驗裝置，無法對新研制的井下工具的工作效果和可靠性進行系統(tǒng)評價，為此，本發(fā)明提出一種評價水平井井下工具可靠性的試驗裝置，該裝置可開展井下工具在不同鉆進工況下工作的模擬試驗，實現(xiàn)對井下工具工作效果和可靠性的系統(tǒng)評價。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，提出一種評價水平井井下工具可靠性的試驗裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案：

本發(fā)明提出的一種評價水平井井下工具可靠性的試驗裝置，其特征在于，主要包括：頂驅(qū)電機、齒輪傳動箱、泥漿入口、頂驅(qū)接頭、泥漿出口、鉆桿、移動夾持鉗、套管、鉆鋌、加壓夾持鉗、井下工具、鉆頭、巖芯、巖芯槽、第一接頭、第二接頭、第三接頭和底座。其中，頂驅(qū)電機用于給整個試驗裝置提供動力，帶動鉆桿、鉆鋌和鉆頭旋轉(zhuǎn)；齒輪傳動箱固定于底座上，用于傳遞頂驅(qū)電機的動力；泥漿入口用于向鉆桿內(nèi)注入泥漿，泥漿出口用于排出環(huán)空泥漿，頂驅(qū)接頭用于連接鉆桿和齒輪傳動箱，第一接頭用于連接鉆桿和鉆鋌，第二接頭用于連接鉆鋌和井下工具，第三接頭用于連接井下工具和鉆頭；移動夾持鉗可以在底座上左右滑動，用于固定整個套管；加壓夾持鉗固定于底座上，用于給鉆頭施加鉆壓和固定套管，在試驗裝置開始工作時，通過加壓夾持鉗給套管施加向左的壓力，根據(jù)作用力與反作用力原理，套管內(nèi)的鉆桿將給鉆頭施加向右的壓力即鉆壓。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

(1)可開展井下工具在不同鉆進工況下工作的模擬試驗，實現(xiàn)對井下工具(尤其最新研制的井下工具)工作效果和可靠性的系統(tǒng)評價，為水平井鉆井技術的研究和發(fā)展提供了較為完備中間試驗條件；

(2)裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本低廉，并能真實模擬水平井的鉆井過程。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。

參看圖1，本發(fā)明提出的一種評價水平井井下工具可靠性的試驗裝置，其特征在于，主要包括：頂驅(qū)電機1、齒輪傳動箱2、泥漿入口3、頂驅(qū)接頭4、泥漿出口5、鉆桿6、移動夾持鉗7、套管8、鉆鋌9、加壓夾持鉗10、井下工具11、鉆頭12、巖芯13、巖芯槽14、第一接頭15、第二接頭16、第三接頭17和底座18。其中，頂驅(qū)電機1用于給整個試驗裝置提供動力，帶動鉆桿6、鉆鋌9和鉆頭12旋轉(zhuǎn)；齒輪傳動箱2固定于底座18上，用于傳遞頂驅(qū)電機1的動力；泥漿入口3用于向鉆桿6內(nèi)注入泥漿，泥漿出口5用于排出環(huán)空泥漿，頂驅(qū)接頭4用于連接鉆桿6和齒輪傳動箱2，第一接頭15用于連接鉆桿6和鉆鋌9，第二接頭16用于連接鉆鋌9和井下工具11，第三接頭17用于連接井下工具11和鉆頭12；移動夾持鉗7可以在底座18上左右滑動，用于固定整個套管8；加壓夾持鉗10固定于底座18上，用于給鉆頭12施加鉆壓和固定套管8，在試驗裝置開始工作時，通過加壓夾持鉗10給套管8施加向左的壓力，根據(jù)作用力與反作用力原理，套管8內(nèi)的鉆桿6將給鉆頭12施加向右的壓力即鉆壓。

如圖1所示，本發(fā)明在使用時，首先，從左到右，依次用頂驅(qū)接頭4將鉆桿6與頂驅(qū)電機1相聯(lián)，用第三接頭17將鉆桿6與鉆鋌9相聯(lián)，用第二接頭16將鉆鋌9與待評價的井下工具11相聯(lián)，用第一接頭15將井下工具11與鉆頭12相聯(lián)；然后，利用加壓夾持鉗10給鉆頭12施加一定的鉆壓，并從泥漿入口5泵入一定排量的泥漿；最后，啟動頂驅(qū)電機1，旋轉(zhuǎn)的鉆頭12對巖芯槽14內(nèi)的巖芯13進行破碎，開始對井下工具11工作的效果和可靠性進行評價。此外，在試驗裝置模擬鉆井過程中，根據(jù)不同的實際鉆井工況，可改變泥漿排量、頂驅(qū)電機1的轉(zhuǎn)速和施加于鉆頭12上的鉆壓，從而評價井下工具11在不同鉆井工況下的工作效果及可靠性。