[實用新型]井下巖屑床清砂模擬試驗裝置

有效

• 申請號: 202222788342.7
• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號: CN218938268U
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 陳小元;王委;于瑞;劉亞
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化華東石油工程有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01M99/00
• 代理公司: 南京德銘知識產權代理事務所(普通合伙) 32362
• 代理人: 奚鎏

本實用新型公開了一種井下巖屑床清砂模擬試驗裝置，模擬井架的頂部固定有上平臺，中部固定有井口平臺，井口平臺下方固定有弧形井筒和水平井筒，模擬井筒中內置有鉆桿，鉆桿的下端連接有巖屑床破壞器，鉆桿的上端與旋轉中心管相連，旋轉中心管的上端由旋轉電機驅動，旋轉電機的上端懸吊在直線電缸的輸出桿下端，直線電缸固定在上平臺上；旋轉中心管的中段外周套裝有進液密封套，旋轉中心管上設有徑向通孔與進液密封套的內腔相通，進液密封套外壁的進液接口通過高壓軟管與泥漿泵的出口相連，泥漿泵入口與鉆井液儲罐的底部出口相連，弧形井筒的上部側壁通過井口溢流管與鉆井液儲罐相連。該裝置可以試驗并觀察井斜段巖屑床沉積情況及巖屑破壞效果。

技術領域

本實用新型涉及一種井下工作模擬裝置，尤其涉及一種井下巖屑床清砂模擬試驗裝置，屬于石油鉆井技術領域。

背景技術

大斜度井、大位移井和水平井等復雜結構井，當井斜角超過35°時，由于巖屑在自重的作用下沉落至下井壁，形成了一個摩擦墊層，而在大斜度井段，有相當一部分鉆具躺在井底，墊層和鉆具接觸產生的摩阻導致扭矩異常增大、定向托壓及環空壓耗升高等難題，增加了地面設備負載和井下風險。

針對井眼清潔難題，國內外開展了大量井眼清潔工具（習慣叫做巖屑床破壞器）的研究，并取得了一定的效果。但無論是巖屑床形成的過程及嚴重程度，還是清潔工具的清潔效果，都沒有理想的實驗設備進行模擬實驗觀察，得出直觀的印象和量化的數據，例如：對應一定的井徑和排量，多大的井斜角開始形成巖屑床；鉆進多長時間形成的巖屑床厚度是多少；不同性能的鉆井液對形成巖屑床的影響，巖屑床破壞器在井下的工作過程及清潔效果等等。目前，模擬裝置只能模擬水平井筒在對應的鉆井液流量下巖屑下沉形成巖屑床的過程，沒有對巖屑床破壞器在井內工作過程及其產生效果的模擬，而且工況與實際不符。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種井下巖屑床清砂模擬試驗裝置，可以模擬出所鉆巖屑在井內產生巖屑床的情況及巖屑床破壞工具的實際使用效果，并且可以觀察到不同井斜段巖屑床沉積情況及巖屑破壞效果。

為解決以上技術問題，本實用新型的一種井下巖屑床清砂模擬試驗裝置，包括模擬井架，所述模擬井架的頂部固定有上平臺，所述模擬井架的中部固定有井口平臺，井口平臺的下方固定有模擬井筒，模擬井筒包括弧形井筒和連接在弧形井筒下端的水平井筒，所述模擬井筒中內置有鉆桿，所述鉆桿的下端連接有巖屑床破壞器，所述鉆桿的上端與旋轉中心管相連，旋轉中心管的上端由旋轉電機驅動，旋轉電機的上端懸吊在直線電缸的輸出桿下端，所述直線電缸固定在所述上平臺上；旋轉中心管的中段外周套裝有進液密封套，旋轉中心管上設有徑向通孔與進液密封套的內腔相通，所述進液密封套外壁的進液接口通過高壓軟管與泥漿泵的出口相連，所述泥漿泵的入口與鉆井液儲罐的底部出口相連，所述弧形井筒的上部側壁通過井口溢流管與鉆井液儲罐相連。

作為本實用新型的改進，所述進液密封套的上下兩端通過密封圈與旋轉中心管的外周實現密封。

作為本實用新型的進一步改進，所述井口溢流管位于所述井口平臺的下方。

作為本實用新型的進一步改進，所述巖屑床破壞器的下端連接有鉆頭，所述模擬井筒中內置有巖心。

作為本實用新型的進一步改進，所述旋轉電機的兩側分別通過滑塊支撐在相應的豎向導軌上，所述豎向導軌分別固定在所述上平臺與井口平臺之間。