[實用新型]一種深海鉆井中隔水管內泥漿循環模擬實驗裝置

有效

• 申請號: 201520651500.1
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN204941528U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 何玉發;趙輝;周建良;蔣世全;謝彬;古軍;詹惠琴;周權
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院
• 主分類號: E21B47/10
• 分類號: E21B47/10;E21B21/08;E21B21/00;E21B47/07
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;孫楠

技術領域

本實用新型涉及一種泥漿循環模擬實驗裝置，特別是關于一種深海鉆井中隔水管內泥漿循環模擬實驗裝置。

背景技術

氣侵即海底開采出的氣體侵入鉆井液后，在井底受海底壓力，氣體體積很小，但隨著鉆井液循環上返，氣體上升速度越來越大，氣體體積逐漸膨脹增大，特別是當氣體接近海平面時膨脹速度極為驚人，如果未及時發現就會造成井噴等嚴重危害。因此氣侵的早期在線監測是海洋深水鉆井的一個極其重要的問題。

發明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種可以更深入的研究和了解氣侵發生時泥漿流動情況的深海鉆井中隔水管內泥漿循環模擬實驗裝置，對研究高效穩定的氣侵檢測方法具有非常重要的作用。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：一種深海鉆井中隔水管內泥漿循環模擬實驗裝置，其特征在于：它包括主體循環裝置、鉆井液注入與回收結構、注氣結構和監測結構；

所述主體循環裝置包括鐵質循環管、透明可視有機玻璃段、第一壓力傳感器、第一溫度傳感器和高壓循環泥漿泵；所述鐵質循環管采用閉環結構，且將所述鐵質循環管的一側下端設置有所述透明可視有機玻璃段，所述鐵質循環管的另一側連接有所述高壓循環泥漿泵，在所述鐵質循環管的底部管道上設置有所述第一壓力傳感器和所述第一溫度傳感器；所述鉆井液注入與回收結構包括泥漿攪拌桶、電機、計量泵和釋放罐；所述泥漿攪拌桶連接所述電機，所述泥漿攪拌桶的泥漿出口通過所述管道連接計量泵的入口，所述計量泵的出口通過管道連接位于所述鐵質循環管底部的泥漿出入口；所述釋放罐的泥漿入口通過三通閥與所述鐵質循環管的泥漿出入口和所述計量泵出口連通，所述釋放罐的泥漿出口通過管道連接所述泥漿攪拌桶的泥漿進口；

所述注氣結構包括若干高壓氣瓶、第二壓力傳感器、第二溫度傳感器和兩恒壓閥；所述若干高壓氣瓶并聯后通過管道連接一所述恒壓閥的入口，該所述恒壓閥的出口通過管道連接位于所述鐵質循環管底部的進氣口，另一所述恒壓閥的進口通過管道連接所述釋放罐的出氣口；

所述監測結構包括超聲波傳感器、泥線處溢流監測裝置樣機和主計算機；所述超聲波傳感器設置在所述鐵質循環管上設置有所述透明可視有機玻璃段的一側，且位于所述透明可視有機玻璃段上方；所述超聲波傳感器連接所述泥線處溢流監測裝置樣機，所述泥線處溢流監測裝置樣機連接所述計算機。

所述深海鉆井中隔水管內泥漿循環模擬實驗裝置還包括清洗結構，所述清洗結構包括一真空泵、兩空壓機和三帶有控制閥門的清水管；所述真空泵和一所述空壓機通過管道均連接至位于所述鐵質循環管頂部的進出氣口；一所述清水管位于所述鐵質循環管頂部，與所述鐵質循環管連通，一所述清水管與所述泥漿攪拌桶和所述計量泵連通，另一所述清水管和另一所述空壓機均連接至所述釋放罐的清洗進口。

在所述鐵質循環管頂部設置有排氣口，所述排氣口連接帶有控制閥門的排氣管。

在所述鐵質循環管底部、所述泥漿攪拌桶底部和所述釋放罐底部均設置有帶有控制閥門的排污管。

所述高壓循環泥漿泵采用可調速電機帶動葉輪推動泥漿循環的方式。

所述釋放罐采用封閉式設置。

本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本實用新型由于采用高壓循環泥漿泵對鐵質循環管中的泥漿進行加壓，并通過壓力傳感器和溫度傳感器實時地對泥漿壓力進行監測，可通過調節高壓泥漿泵的功率隨時對泥漿壓力進行調整，從而監測不同壓力下泥漿的流動情況。2、本實用新型由于采用真空泵將鐵質循環管中非泥漿段的空氣抽出，確保其可達到99％的真空度，從而模擬非氣侵狀態下深海鉆井過程中，正常高壓泥漿在管道中的流動情況。3、本實用新型由于采用高壓氣瓶結合恒壓閥的方式將氣體注入泥漿中，從而實現對氣體侵入鉆井液情況的模擬，進而更深入的研究和了解氣侵發生時泥漿流動情況。4、本實用新型由于采用封閉式的釋放罐將帶有高壓氣體的泥漿長時間靜置后泥漿中的溶解氣能夠充分的析出，并通過恒壓閥進行泄壓與氣體的釋放，從而保證了泥漿、氣體釋放過程的安全性。5、本實用新型由于采用將釋放罐和泥漿攪拌桶連接，從而將泥漿直接導回泥漿攪拌桶進行重新配置，進而實現了泥漿重復利用，減少物料的損失。6、本實用新型由于采用清水對實驗裝置進行清洗，有效地清除實驗裝置中的殘留物，并采用高壓空氣將清水不能有效排出的一些細小依附物吹出，同時還能清除殘留在其中的水氣，減少長時間不用時水氣對設備及管道的腐蝕，保證實驗裝置的有效工作狀態。綜上所述，本實用新型可以廣泛應用于泥漿循環模擬實驗中。

附圖說明

圖1是本實用新型中深海鉆井中隔水管內泥漿循環模擬實驗裝置的整體結構示意圖