[實用新型]檢測模擬地層環境下鉆井液性能對井壁影響的實驗裝置

有效

• 申請號: 201720034171.5
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN206386120U
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 任威嚴;楊佳奇;汪海閣;查永進;陳志學;紀國棟;王靈碧;卓魯斌
• 申請（專利權）人: 中國石油集團鉆井工程技術研究院
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙)11562
• 代理人: 宋平

技術領域

本實用新型涉及石油與天然氣技術領域，具體領域為檢測模擬地層環境下鉆井液性能對井壁影響的實驗裝置。

背景技術

在進行油氣井鉆井過程中，鉆井液起著十分重要的作用，清除井底巖屑，潤滑冷卻鉆頭，維持井筒內壁壓力等。在遇到特殊復雜地層時，如泥頁巖地層，鉆井液對粘土膨脹的抑制性以及對泥頁巖層理性和微裂縫的封堵性將顯現出來，以維持井壁的穩定。如何調節鉆井液的抑制性和封堵性對維持井壁穩定尤為重要，目前一般將取自地層巖心放入事先配好的鉆井液中一段時間后，觀察巖心的外觀以及進行相關力學實驗，看該鉆井液是否滿足要求。經過調研和實際經驗發現現有方法存在如下缺點：

現有方法的鉆井液是直接放在燒杯中，然后將巖心放入鉆井液，是在室溫和大氣壓下進行的，而地層中地應力以及巖石孔隙內壓力對巖石表面微裂縫尺寸影響較大。并且不能模擬出井底壓力與地層孔隙壓力之間的壓差，同時對井下高溫無法進行模擬，這就使得該方法的實驗條件與井下情況差別很大，從而導致配出的鉆井液性能與工程應用中鉆井液性能要求存在較大誤差。

為此，我們提出一種檢測模擬地層環境下鉆井液性能對井壁影響的實驗裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供檢測模擬地層環境下鉆井液性能對井壁影響的實驗裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案，檢測模擬地層環境下鉆井液性能對井壁影響的實驗裝置，包括壓蓋、填砂桶和底座，所述壓蓋設置在裝置上部，所述填砂桶設置在裝置中間，所述底座設置在裝置底部，所述壓蓋和底座分別通過螺栓同填砂桶固定連接并密封，所述壓蓋和底座與填砂桶連接處分別設有密封圈，所述底座上表面設有凹槽，所述壓蓋的下表面設有與底座對稱的凹槽，所述凹槽上安裝有密封膠墊，所述密封膠墊之間設有巖心，所述巖心的中間鉆有內井筒，所述巖心與填砂桶的內壁之間填充砂礫，所述砂礫與填砂桶內壁之間設有一層熱縮膠皮，所述填砂桶的外壁中部為金屬網。

優選的，所述裝置高30厘米，直徑20厘米。

優選的，所述螺栓的數量為8個，壓蓋和底座各設有4個。

優選的，所述壓蓋和底座上每個螺栓之間角度分別相隔90度。

優選的，所述裝置放置于高溫高壓反應釜中進行實驗。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型提供的模擬地層環境下檢測鉆井液性能對井壁影響的實驗裝置，該裝置操作簡單，在高溫高壓反應釜內進行實驗，使進行鉆井液性能對巖石的影響實驗的實驗條件要求能夠達到或接近井底層條件，能夠模擬出井底的壓力和溫度，也能達到滿足模擬現場巖石表面要求。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型中的壓蓋的俯視圖；

圖3為本實用新型中的填砂桶的俯視圖。

圖中：1壓蓋、2螺栓、3內井筒、4巖心、5填砂桶、6砂礫、7密封膠墊、8密封圈、9底座、10熱縮膠皮、11凹槽、12金屬網。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型提供一種技術方案：檢測模擬地層環境下鉆井液性能對井壁影響的實驗裝置，包括壓蓋1、填砂桶5和底座9，所述壓蓋1設置在裝置上部，所述填砂桶5設置在裝置中間，所述底座9設置在裝置底部，壓蓋1、填砂桶5和底座9組成裝置的主要結構，所述壓蓋1和底座9分別通過螺栓2同填砂桶5固定連接并密封，所述壓蓋1和底座9與填砂桶5連接處分別設有密封圈8，密封圈8用于壓蓋1和底座9與填砂桶5進一步密封，所述底座9上表面設有凹槽11，所述壓蓋1的下表面設有與底座9對稱的凹槽11，所述凹槽11上安裝有密封膠墊7，密封膠墊7用以隔絕巖心的內井筒3與填充砂礫6之間的流體交換，所述密封膠墊7之間設有巖心4，巖心4可以模擬出實際井底層的巖土環境，進而可以更準確的模擬井底的壓力，所述巖心4的中間鉆有內井筒3，內井筒3用于放置待檢測的鉆井液，所述巖心4與填砂桶5的內壁之間填充砂礫6，所述砂礫6與填砂桶5內壁之間設有一層熱縮膠皮10，熱縮膠皮10用以防止砂礫中流體外泄，所述填砂桶5的外壁中部為金屬網12，填砂桶5中間的金屬網12能夠傳遞高溫高壓反應釜的壓力致砂礫6和巖心4。