[發(fā)明專(zhuān)利]一種可視化水平環(huán)空巖屑運(yùn)移模擬方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011298563.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112227989A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張繼川;李皋;白璟;鄧虎;肖東;萬(wàn)夫磊;陳一健;明顯森;李雷;黃崇君;吳磊;李睿;毛斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B21/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B21/00;E21B47/00;G09B25/02
• 代理公司: 成都天嘉專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 冉鵬程

1.一種可視化水平環(huán)空巖屑運(yùn)移模擬方法，其特征在于：包括以下步驟：

a、通過(guò)鉆井液裝置向可視化水平環(huán)空巖屑運(yùn)移模擬設(shè)備的模擬井筒（19）的環(huán)空注液，模擬水平井水平環(huán)空中的鉆井液；

b、通過(guò)進(jìn)料控制閥（6）調(diào)控巖屑罐（5）的注入巖屑量，記錄每分鐘的巖屑注入量，根據(jù)液體流量計(jì)（4）讀數(shù)、巖屑分離器（18）中巖屑的重量、扭矩傳感器（10）讀數(shù)、第一變頻器（1）讀數(shù)、第二變頻器（17）讀數(shù)、鉆桿（9）偏心度、巖屑運(yùn)移軌跡及巖屑床啟動(dòng)再次沉降距離，分析不同巖屑量對(duì)巖屑運(yùn)移的影響；

c、調(diào)節(jié)鉆井液排量，記錄液體流量計(jì)（4）讀數(shù)，以模擬鉆井液不同返速下巖屑運(yùn)移情況，記錄每分鐘的巖屑注入量、巖屑分離器（18）中巖屑的重量、扭矩傳感器（10）讀數(shù)、第一變頻器（1）讀數(shù)、第二變頻器（17）讀數(shù)、鉆桿（9）偏心度、巖屑運(yùn)移軌跡及巖屑床啟動(dòng)再次沉降距離，分析不同鉆井液返速對(duì)巖屑運(yùn)移的影響；

d、調(diào)節(jié)鉆桿（9）旋轉(zhuǎn)偏心裝置，記錄鉆桿（9）偏心度，記錄每分鐘的巖屑注入量、液體流量計(jì)（4）讀數(shù)、巖屑分離器（18）中巖屑的重量、扭矩傳感器（10）讀數(shù)、第一變頻器（1）讀數(shù)、第二變頻器（17）讀數(shù)、巖屑運(yùn)移軌跡及巖屑床啟動(dòng)再次沉降距離，分析不同偏心度對(duì)巖屑運(yùn)移的影響；

e、通過(guò)調(diào)節(jié)鉆桿（9）旋轉(zhuǎn)速度，記錄第二變頻器（17）讀數(shù)，記錄每分鐘的巖屑注入量、液體流量計(jì)（4）讀數(shù)、巖屑分離器（18）中巖屑的重量、扭矩傳感器（10）讀數(shù)、第一變頻器（1）讀數(shù)、鉆桿（9）偏心度、巖屑運(yùn)移軌跡及巖屑床啟動(dòng)再次沉降距離，分析不同鉆桿（9）轉(zhuǎn)速對(duì)巖屑運(yùn)移的影響；

f、通過(guò)注入不同物性的巖屑，記錄巖屑形狀、粒度及密度，記錄每分鐘的巖屑注入量、液體流量計(jì)（4）讀數(shù)、巖屑分離器（18）中巖屑的重量、扭矩傳感器（10）讀數(shù)、第一變頻器（1）讀數(shù)、第二變頻器（17）讀數(shù)、鉆桿（9）偏心度、巖屑運(yùn)移軌跡及巖屑床啟動(dòng)再次沉降距離，分析不同物性的巖屑對(duì)巖屑運(yùn)移的影響。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可視化水平環(huán)空巖屑運(yùn)移模擬方法，其特征在于：所述可視化水平環(huán)空巖屑運(yùn)移模擬設(shè)備包括鉆井液裝置、巖屑送料裝置、模擬井筒（19）裝置、鉆桿（9）旋轉(zhuǎn)偏心裝置、巖屑分離器（18）和計(jì)算機(jī)（16），所述鉆井液裝置包括第一變頻器（1）、鉆井液泵（2）、儲(chǔ)液罐（3）和液體流量計(jì)（4），所述第一變頻器（1）與鉆井液泵（2）連接，鉆井液泵（2）分別與儲(chǔ)液罐（3）和液體流量計(jì)（4）連接；所述巖屑送料裝置包括巖屑罐（5）和安裝在巖屑罐（5）上的進(jìn)料控制閥（6）；所述模擬井筒（19）裝置包括模擬井筒（19）和固定座（15），模擬井筒（19）固定在固定座（15）上；所述鉆桿（9）旋轉(zhuǎn)偏心裝置包括偏心器（7）、鉆桿連接段（8）、鉆桿（9）、扭矩傳感器（10）、電機(jī)（11）和第二變頻器（17），鉆桿連接段（8）的一端與偏心器（7）連接，鉆桿連接段（8）的另一端與鉆桿（9）連接，鉆桿（9）與扭矩傳感器（10）連接，扭矩傳感器（10）與電機(jī)（11）連接，電機(jī)（11）與第二變頻器（17）連接；所述偏心器（7）、鉆桿連接段（8）和鉆桿（9）設(shè)置在模擬井筒（19）內(nèi)部，所述液體流量計(jì)（4）和巖屑罐（5）均與模擬井筒（19）的前端連接，所述儲(chǔ)液罐（3）通過(guò)管線(xiàn)與巖屑分離器（18）連接，巖屑分離器（18）與模擬井筒（19）的后端連接；所述第一變頻器（1）、第二變頻器（17）、液體流量計(jì)（4）、扭矩傳感器（10）分別與計(jì)算機(jī)（16）連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可視化水平環(huán)空巖屑運(yùn)移模擬方法，其特征在于：所述模擬井筒（19）包括連接在一起的上半部筒體和下半部筒體，上半部筒體為透明外筒（12），下半部筒體為粗糙的模擬井壁（13），模擬井壁（13）外設(shè)置有金屬外筒（14），金屬外筒（14）固定在固定座（15）上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可視化水平環(huán)空巖屑運(yùn)移模擬方法，其特征在于：所述固定座（15）為兩個(gè)，固定座（15）上開(kāi)有用于放置金屬外筒（14）的弧形凹槽。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可視化水平環(huán)空巖屑運(yùn)移模擬方法，其特征在于：所述鉆桿連接段（8）為兩個(gè)，兩個(gè)鉆桿連接段（8）的直徑大小相同。