[實用新型]一種模擬滲流場變化的水侵后井壁坍塌壓力測量裝置

有效

• 申請號: 201822030873.3
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN209457932U
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 何世明;皇甫景龍;湯明;鄧富元;劉森;李恒;馬日春;張光福;孔令豪;周銅
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/06
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

1.一種模擬滲流場變化的水侵后井壁坍塌壓力測量裝置，其特征在于：包括地層模擬模塊、鉆井液循環模塊、壓力控制模塊和數據處理模塊，壓力控制模塊分別作用于地層模擬模塊和鉆井液循環模塊,數據處理模塊檢測地層模擬模塊在壓力控制模塊的作用下的滲透率；

所述地層模擬模塊包括高壓釜(1)和數量為三的模擬巖心(18)，模擬巖心(18)位于高壓釜(1)的內部，相鄰模擬巖心(18)的接觸端面形成模擬裂縫(19)；

所述鉆井液循環模塊包括模擬井筒(2)、清水儲液罐(26)、液體注入泵(28)、儲液罐(29)和液體循環動力泵(31)，模擬井筒(2)穿設于高壓釜(1)，模擬巖心(18)側壁與模擬井筒(2)直接接觸；模擬井筒(2)的上端通過高承壓管道與儲液罐(29)連通，模擬井筒(2)的下端通過高承壓管道與液體循環動力泵(31)的端部連通，液體循環動力泵(31)的另一端通過高承壓管道與儲液罐(29)連通，儲液罐(29)通過高承壓管道與液體注入泵(28)連通，液體注入泵(28)通過高承壓管道與清水儲液罐(26)相連，清水儲液罐(26)內部的液體通過液體注入泵(28)注入儲液罐(29)中，儲液罐(29)中的液體通過高承壓管道進入模擬井筒(2)中，再通過液體循環動力泵(31)之后返回到儲液罐(29)中；

所述壓力控制模塊包括加壓鋼板(4)、高壓氮氣瓶(12)、密封橡膠墊(14)、第一氣體注入閥組(16)、第二氣體注入閥組(17)和第三氣體注入閥組(161)，密封橡膠墊(14)位于加壓鋼板(4)的兩端，加壓鋼板(4)位于高壓釜(1)的內部，加壓鋼板(4)的數量為二且分布在模擬巖心(18)的兩端，第三氣體注入閥組(161)與第一氣體注入閥組(16)的結構相同；位于模擬巖心(18)上邊的加壓鋼板(4)的另一面與第三氣體注入閥組(161)相連，位于模擬巖心(18)下邊的加壓鋼板(4)的另一面與第一氣體注入閥組(16)相連；第一氣體注入閥組(16)與第三氣體注入閥組(161)通過管路相連后與高壓氮氣瓶(12)通過高承壓管道相連，高壓氮氣瓶(12)通過高承壓管道與第二氣體注入閥組(17)相連，第二氣體注入閥組(17)的另一端穿過高壓釜(1)與模擬巖心(18)相連；

所述高壓氮氣瓶(12)與第二氣體注入閥組(17)之間的高承壓管道上設有第三閥門(11)，第三閥門(11)控制高壓氮氣瓶(12)與第二氣體注入閥組(17)之間高承壓管道的連通與斷開；高壓氮氣瓶(12)與第三氣體注入閥組(161)之間的高承壓管道上設有第一閥門(5)，第一閥門(5)控制高壓氮氣瓶(12)與第三氣體注入閥組(161)之間高承壓管道的連通與斷開，高壓氮氣瓶(12)與第一氣體注入閥組(16)之間的高承壓管道上設有第五閥門(15)，第五閥門(15)控制高壓氮氣瓶(12)與第一氣體注入閥組(16)之間高承壓管道的連通與斷開，第一閥門(5)所在高承壓管道與第五閥門(15)所在高承壓管道合并后與高壓氮氣瓶(12)相連的高承壓管道之間設有第四閥門(13)，第一閥門(5)所在高承壓管道與第五閥門(15)所在高承壓管道合并后高承壓管道與高壓氮氣瓶(12)之間的連通與斷開通過第四閥門(13)控制；

所述高壓氮氣瓶(12)與第三氣體注入閥組(161)連通的高承壓管道上設有第一壓力表(8)，第一壓力表(8)用于檢測高壓氮氣瓶(12)與第三氣體注入閥組(161)連通高承壓管道中的壓力，即加壓鋼板(4)施加在模擬巖心(18)上的壓力值；

所述數據處理模塊包括位移傳感器(3)、數據采集終端(7)、電源(9)、電阻板(10)和測壓探頭(21)，位移傳感器(3)等距分布且緊貼于模擬巖心(18)側壁經串聯后與數據采集終端電連接，電阻板(10)的端部穿過高壓釜(1)與模擬巖心(18)相連，電阻板(10)的另一端通過電源(9)與數據采集終端(7)電連接，測壓探頭(21)端部穿過高壓釜(1)與模擬井筒(2)內部相連，測壓探頭(21)在模擬井筒(2)內部的位置與位移傳感器(3)的位置等高且對稱布置，測壓探頭(21)的另一端與數據采集終端(7)電連接，數據采集終端(7)分別與第一壓力表(8)和第五壓力表(24)電連接。