[發(fā)明專利]一種氣舉無(wú)隔水管泥漿回收模擬試驗(yàn)裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210623669.0
• 申請(qǐng)日: 2022-06-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115059422A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳浩文;殷國(guó)樂(lè);秦如雷;王林清;和國(guó)磊;許本沖;劉曉林;于彥江;王偲;盧秋平;李彬;曾靜;李星辰;熊亮;申凱翔;史浩賢;寧波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（廣州）;中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所;廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局
• 主分類號(hào): E21B21/08
• 分類號(hào): E21B21/08;E21B21/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 史云聰

1.一種氣舉無(wú)隔水管泥漿回收模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括空氣壓縮機(jī)、測(cè)試控制系統(tǒng)以及依次連接的頂驅(qū)、氣水龍頭、雙壁鉆桿、氣水混合器和單壁鉆桿，所述測(cè)試控制系統(tǒng)包括氣液分離罐、泥漿罐、返漿泵、流量計(jì)、液位計(jì)和控制單元，所述雙壁鉆桿的環(huán)狀間隙上端通過(guò)所述氣水龍頭的注氣口連通所述空氣壓縮機(jī)，所述雙壁鉆桿的環(huán)狀間隙下端連通所述氣水混合器，所述雙壁鉆桿的內(nèi)管上端連通所述氣水龍頭的排渣口，所述氣水龍頭的排渣口通過(guò)所述頂驅(qū)連通所述氣液分離罐，所述雙壁鉆桿的內(nèi)管下端連通所述氣水混合器，所述單壁鉆桿上端連通所述氣水混合器，所述氣液分離罐的出液口與所述泥漿罐連通，所述液位計(jì)設(shè)置于所述泥漿罐上用于檢測(cè)所述泥漿罐內(nèi)液位，所述泥漿罐的出口連通所述返漿泵進(jìn)口，所述返漿泵出口通過(guò)返漿管通向井內(nèi)，所述流量計(jì)設(shè)置于所述返漿管上，所述空氣壓縮機(jī)、所述返漿泵、所述流量計(jì)和所述液位計(jì)均與所述控制單元電連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣舉無(wú)隔水管泥漿回收模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述氣液分離罐上端設(shè)有進(jìn)漿口，所述頂驅(qū)通過(guò)排漿管連通所述進(jìn)漿口，所述氣液分離罐下端設(shè)置所述出液口，所述氣液分離罐頂端設(shè)有排氣組件，所述氣液分離罐內(nèi)設(shè)有分離組件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣舉無(wú)隔水管泥漿回收模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述排氣組件包括排氣管和傘形擋板，所述排氣管下端伸入所述氣液分離罐內(nèi)并連接所述傘形擋板，所述排氣管伸入所述氣液分離罐內(nèi)的外周面上設(shè)有多個(gè)排氣孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣舉無(wú)隔水管泥漿回收模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述分離組件包括沿高度方向交錯(cuò)并間隔設(shè)置的多個(gè)分離板，各所述分離板均由連接在所述氣液分離罐內(nèi)壁的一端向另一端傾斜向下設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣舉無(wú)隔水管泥漿回收模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述泥漿罐一端頂部設(shè)有與所述出液口連通的泥漿罐進(jìn)口，另一端設(shè)置所述液位計(jì)，所述泥漿罐內(nèi)沿水平方向交錯(cuò)并間隔設(shè)有多個(gè)隔板，各所述隔板均沿豎直方向設(shè)置，所述泥漿罐遠(yuǎn)離所述出液口的一端設(shè)有泥漿罐出口。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣舉無(wú)隔水管泥漿回收模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述控制單元安裝于所述泥漿罐頂端。

7.一種基于權(quán)利要求1～6中任意一項(xiàng)所述的氣舉無(wú)隔水管泥漿回收模擬試驗(yàn)裝置的氣舉無(wú)隔水管泥漿回收模擬試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將井內(nèi)注滿泥漿，確認(rèn)所述氣水混合器的下入位置，下入相應(yīng)長(zhǎng)度的所述雙壁鉆桿和所述單壁鉆桿；

S2：?jiǎn)?dòng)所述空氣壓縮機(jī)，高壓氣體經(jīng)所述氣水龍頭、所述雙壁鉆桿進(jìn)入到所述氣水混合器，與所述雙壁鉆桿的中心通道內(nèi)的泥漿混合，形成氣液混合流體，在所述雙壁鉆桿內(nèi)外壓差作用下，井底的泥漿不斷進(jìn)入所述單壁鉆桿，經(jīng)所述氣水混合器、所述雙壁鉆桿、所述氣水龍頭和所述頂驅(qū)上返至地面，并進(jìn)入所述氣液分離罐中進(jìn)行氣液分離，分離出的泥漿進(jìn)入所述泥漿罐內(nèi)；

S3：所述液位計(jì)和所述流量計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)量所述泥漿罐內(nèi)泥漿液位和上返泥漿流量，所述控制單元實(shí)時(shí)讀取所述液位計(jì)和所述流量計(jì)測(cè)量信息，并分別與預(yù)設(shè)液位值和目標(biāo)流量比對(duì)，當(dāng)實(shí)際液位值不等于預(yù)設(shè)液位值時(shí)，所述控制單元控制所述返漿泵加大或減小泵量，直至實(shí)際液位值等于預(yù)設(shè)液位值；當(dāng)上返泥漿流量不等于目標(biāo)流量時(shí)，所述控制單元控制所述空氣壓縮機(jī)增大或減小壓縮氣體排量，以增強(qiáng)或減弱氣舉效應(yīng)，從而提高或降低上返泥漿流量，直至上返泥漿流量等于目標(biāo)流量；

S4：改變所述氣水混合器的下入位置，重復(fù)進(jìn)行步驟S2和S3。