[發明專利]一種粒子鉆井開關裝置的測試方法

有效

• 申請號: 202110779793.1
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113565487B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 姚建林;劉彬;鄭凱中;黃偉;余晟;馮明;董仕明;姚坤鵬;陳文才;付曉平;許婷婷
• 申請（專利權）人: 四川川慶石油鉆采科技有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B7/18;E21B21/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 吳彥峰

本發明公開一種粒子鉆井開關裝置的測試方法，包括以下步驟：S1：對鉆井液進行配置，并注入到鉆井液存儲罐中；S2：用夾持裝置將開關裝置吊裝至測試位置；S3：打開渣漿泵抽取鉆井液存儲罐中的鉆井液到混合輸入裝置中，同時打開添料裝置輸入金屬粒子到混合輸入裝置中，混合輸入裝置對鉆井液和金屬粒子進行混合制備得到測試液；S4：將測試液通入夾持裝置中，并使得測試液流過開關裝置，同時對開關裝置進行測試；S5：將使用過的測試液排入到篩選裝置中，將測試液分離為金屬粒子和鉆井液，并將金屬粒子通入到混合輸入裝置中，將鉆井液通入到鉆井液存儲罐中，實現測試液的循環使用；實現混合液自循環，能模擬不同情況下開關裝置的性能。

技術領域

本發明涉及鉆井裝置測試領域，具體而言，涉及一種粒子鉆井開關裝置的測試方法。

背景技術

粒子沖擊鉆井(PI?D)技術屬于石油勘探行業一項新型前沿鉆井技術，主要利用直徑1～3mm的鋼珠粒子對巖石進行高速、高頻沖擊，借助瞬間作用力快速破碎巖石，從而實現在堅硬、難鉆地層中的高效鉆進。經調研，由于缺乏相關技術，目前常規的開關裝置無法滿足粒子鉆井井控使用要求，容易出現粒子沉積，結塊甚至卡死現象，為獲得可靠性較高的開關裝置，需進行大量的改進及試驗。開關裝置作為通用機械產品廣泛應用于石油、石化、天然氣工程等行業，由于其使用場合的特殊性，在開關裝置出廠前或使用安裝前以及其它的開關裝置檢測中，常常需要進行試驗。如何在室內驗證管線開關裝置的可靠性將成為開關裝置的技術突破的可靠保障。因此，急需要一種測試方便的粒子鉆井開關裝置的測試方法。

發明內容

本發明旨在提供一種粒子鉆井開關裝置的測試方法，溶液輸入裝置將調配好的鉆井液加入到混合輸入裝置中、同時添料裝置自動設置添加粒子量，混合輸入裝置進行混合并達到預定濃度和流速的粒子鉆井液，最后進入被夾持裝置中對開關裝置進行閥門性能試驗，能夠實現粒子篩選，粒子稱重，混合液自循環等功能，能夠模擬不同粒徑、混合比和排量情況下的開關裝置的性能表現。

本發明的實施例是這樣實現的：

一種粒子鉆井開關裝置的測試方法，包括以下步驟：S1：對鉆井液進行配置，并注入到鉆井液存儲罐中；S2：用夾持裝置將開關裝置吊裝至測試位置；S3：打開渣漿泵抽取鉆井液存儲罐中的鉆井液到混合輸入裝置中，同時打開添料裝置輸入金屬粒子到混合輸入裝置中，混合輸入裝置對鉆井液和金屬粒子進行混合制備得到測試液；S4：將測試液通入夾持裝置中，并使得測試液流過開關裝置，同時對開關裝置進行測試；S5：將使用過的測試液排入到篩選裝置中，將測試液分離為金屬粒子和鉆井液，并將金屬粒子通入到混合輸入裝置中，將鉆井液通入到鉆井液存儲罐中，實現測試液的循環使用。能夠實現粒子篩選，粒子稱重，混合液自循環等功能，能夠模擬不同粒徑、混合比和排量情況下的開關裝置的性能表現。

優選的，在步驟S4中，包括開關試驗，所述開關試驗用于對開關裝置的密封面是否卡死進行檢測。開關試驗是模擬粒子鉆井鉆井閥門開關情況，即在開關裝置關閉到80％時，渣漿泵將收到系統關閉信息，停止提供循環動力，開關裝置開啟時渣漿泵自動開啟，如此循環3次為一組開關試驗，開關過程中球閥上的扭力傳感器將實時監控球閥開關扭力，用以判斷是否在密封過程中有粒子卡入，系統將對扭力激增的情況進行報警和記錄。

優選的，所述開關試驗包括以下步驟：S41：用扭矩扳手開關裝置從全開至全關，再從全關至全開，循環3次；S42：每次開關對開關裝置開關扭矩進行記錄，開關扭矩在無粒子堆積或卡死情況下不會出現扭矩過大或扭矩突增情況，此記錄為判斷是否有密封面卡死的判斷依據。

優選的，在步驟S41中，過程中開關裝置關閉至開度20％時，渣漿泵將收到系統關閉信息，停止提供循環動力，開關裝置開啟至開度20％時渣漿泵自動開啟，如此循環3次為一組開關試驗。

優選的，還包括密封試驗，每組開關試驗之后將對球閥進行一次密封試驗，球閥全關從閥體兩端分別進行一次密封試驗，以確認閥門是否由于粒子原因出現滲漏。