本实用新型涉及天然气水合物钻井技术领域的一种模拟天然气水合物钻井水平段岩屑重复破碎实验装置。
背景技术：
天然气水合物是在一定压力和温度条件下形成的笼型化合物。天然气水合物钻井是一个很复杂的工程，在整个钻井过程中会出现很多工程问题。而在钻水平井的过程中由于钻杆的转动将使钻头刚刚破碎下来的岩屑发生第二次破碎；当钻遇到天然气水合物层时，天然气水合物固体也将会由于钻杆的转动作用发生破碎。井下的复杂工况使得天然气水合物固体和岩屑一起随钻井液在水平段内流动，在钻杆的作用下钻井液的流动是复杂的，并且在地面是无法观测得到的，因此，若能发明一种有效模拟天然气水合物钻井水平段岩屑重复破碎实验装置对天然气水合物钻井过程中井底水平段岩屑重复破碎过程进行可视化研究，将对现场实际工程具有重要意义。
技术实现要素：
本实用新型目的是：提供了一种模拟天然气水合物钻井水平段岩屑重复破碎实验装置。
本实用新型所采用的技术方案是：
本实用新型一种模拟天然气水合物钻井水平段岩屑重复破碎实验装置，主要由贮水槽、水泵、液体流量计、进水口、千斤顶、电机、减速器、接头、岩屑储集室、尼龙漏斗、岩屑漏斗、外管、内管、摄像机、轴承、混合物出口、液固两相分离器、电加热干燥器、尼龙收集桶和岩屑收集桶组成。贮水槽依次与水泵和液体流量计相连；实验装置的左部设有电机、减速器、接头和进水口；右部设有轴承和混合物出口；下部设有千斤顶。在整个实验过程中所使用的尼龙和岩屑颗粒直径为8mm；外管和内管都采用透明亚克力玻璃玻璃制成，承压2MPa；混合物出口直径为进水口直径的1.1倍；在整个实验过程中尼龙颗粒模拟实际工况下天然气水合物固体，岩屑颗粒模拟实际工况下岩屑，外管模拟套管，内管模拟钻杆，清水模拟钻井液。本实用新型的优点：使用方便快捷，结构简单，通过改变电机转速能很好的模拟天然气水合物钻井水平段岩屑重复破碎实验装置。
附图说明
图1是本实用新型一种模拟天然气水合物钻井水平段岩屑重复破碎实验装置的结构示意图。图中：1.贮水槽，2.水泵，3.液体流量计，4.进水口，5.千斤顶，6.电机，7.减速器，8.接头，9.岩屑储集室，10.尼龙漏斗，11.岩屑漏斗，12.外管，13.内管，14.摄像机，15.轴承，16.混合物出口，17.液固两相分离器，18.电加热干燥器，19.尼龙收集桶，20.岩屑收集桶。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，本实用新型一种模拟天然气水合物钻井水平段岩屑重复破碎实验装置，主要由贮水槽1、水泵2、液体流量计3、进水口4、千斤顶5、电机6、减速器7、接头8、岩屑储集室9、尼龙漏斗10、岩屑漏斗11、外管12、内管13、摄像机14、轴承15、混合物出口16、液固两相分离器17、电加热干燥器18、尼龙收集桶19和岩屑收集桶20组成。贮水槽1依次与水泵2和液体流量计3相连；实验装置的左部设有电机6、减速器7、接头8和进水口4；右部设有轴承15和混合物出口16；下部设有千斤顶5。
如图1所示，具体模拟过程为：首先启动电机6，使电机6通过减速器7带动内管13进行转动；水从贮水槽1出来有依次经过水泵2加压，液体流量计3计量后从进水口4进入，待水充满整个环空后往岩屑储集室9加入相同质量的尼龙颗粒和岩屑颗粒，打开岩屑储集室9开关，使尼龙和岩屑颗粒进入环空中并与水一起随钻杆的转动而转动，在转动过程中使尼龙颗粒和岩屑颗粒破碎，破碎后的尼龙颗粒和岩屑颗粒随水从左往右流动，最终从混合物出口16流出并进入液固两相分离器17进行液固两相分离，分离出的水进入贮水槽1进行重新使用，分离出的尼龙颗粒和岩屑颗粒进入电加热干燥器18进行干燥，干燥后分别进入尼龙收集桶19和岩屑收集桶20进行重新使用。在整个实验过程中通过摄像机14记录下整个实验过程中的实验现象及实验结果，方便后续结果分析，即模拟过程结束。