一种模拟气体钻水平井水平段岩屑运移的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油与天然气气体钻井技术领域，更具体地涉及一种模拟气体钻水平井水平段岩肩运移的装置。
【背景技术】
[0002]气体钻井由于钻速快、防漏失、保护储层等优势在国内得到迅速的发展。但是利用气体钻井钻水平段过程中，由于井斜角为90°，很容易在水平段造成岩肩堆积，形成岩肩床，增加钻柱扭矩，还易引发卡钻、下入测试工具困难等井下复杂情况发生。因此，若能发明一种模拟气体钻水平井水平段岩肩运移的装置，就能观察岩肩在水平段的运移现象，有助于找到解决岩肩堆积的办法，进而保证气体钻水平井的安全快速钻进。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是:提供一种模拟气体钻水平井水平段岩肩运移的装置。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0005]本实用新型一种模拟气体钻水平井水平段岩肩运移的装置，包括储气罐、手动闸阀、岩肩添加器、高速摄像机、有机玻璃管、实心PVC管、悬挂螺杆、岩肩收集袋、输气管、支架、导气管、出气口。连接储气罐的输气管上安装有手动闸阀，输气管的另一端与实心PVC管相连，并在连接处前端开有四个出气口。在出气口外部有一小段导气管，且导气管焊接在输气管上。有机玻璃管左上端安装有岩肩添加器，右侧安装岩肩收集袋。输气管从左端进入有机玻璃管内部，输气管外部和有机玻璃管左侧玻璃之间实现密封。实心PVC管通过悬挂螺杆固定在有机玻璃管内部，悬挂螺杆可上下移动，在有机玻璃管前部放有高速摄像机。打开手动闸阀，储气罐内的气体便通过输气管道进入到有机玻璃管内部，流经出气口、导气管后，冲击有机玻璃管左侧底部玻璃，再沿管向右流动，带动岩肩添加器添加的岩肩向有机玻璃管右侧移动，然后进入到岩肩收集袋中，高速摄像机可以记录整个岩肩的运移过程。
[0006]本实用新型的优点:结构简单，使用方便，能实现对气体钻水平井水平段岩肩运移过程的可视化模拟。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型一种模拟气体钻水平井水平段岩肩运移的装置的结构示意图。
[0008]图2是图1中A-A剖面的结构示意图。
[0009]图3是本实用新型一种模拟气体钻水平井水平段岩肩运移的装置流线分布图。
[0010]图中:1.储气罐，2.手动闸阀，3.岩肩添加器，4.高速摄像机，5.有机玻璃管，
6.实心PVC管，7.悬挂螺杆，8.岩肩收集袋，9.输气管，10.支架，11.导气管，12.出气口。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0012]如图1、图2所示，本实用新型一种模拟气体钻水平井水平段岩肩运移的装置，主要由储气罐1、手动闸阀2、岩肩添加器3、高速摄像机4、有机玻璃管5、实心PVC管6、悬挂螺杆7、岩肩收集袋8、输气管9、支架10、导气管11、出气口 12组成。储气罐I用于储集一定压强的气体，手动闸阀2控制输气管9的开启和关闭，岩肩添加器3用于向有机玻璃管5中添加岩肩。高速摄像机4用于记录岩肩和气体在有机玻璃管5中的运移过程。实心PVC管6用于模拟钻杆，有机玻璃管5用于模拟井壁，悬挂螺杆7用于调节实心PVC管6在有机玻璃管5中的偏心度，岩肩袋8可收集从有机玻璃管右侧流出的岩肩，支架10可固定整个装置。出气口 12和导气管11可使输气管9内的气体冲击有机玻璃管5左侧底部均匀流出。
[0013]如图3所示，本实用新型一种模拟气体钻水平井水平段岩肩运移的装置流线分布图，气体从储气罐I内流出，进入输气管9，然后从出气口 12流出，经导气管11导向，从有机玻璃管5左侧底部均匀流出，带动岩肩向前移动，实现对水平段气固两相运移的模拟。该装置结构简单，实用性强，可实现对水平段气固两相运移的可视化模拟，有利于研宄水平段气固两相的运移规律。
【主权项】
1.一种模拟气体钻水平井水平段岩肩运移的装置，包括储气罐(I)、手动闸阀(2)、岩肩添加器(3)、高速摄像机(4)、有机玻璃管(5)、实心PVC管(6)、悬挂螺杆(7)、岩肩收集袋⑶、输气管(9)、支架(10)、导气管(11)、出气口(12)，其特征在于:输气管(9) 一端与储气罐(I)相连，一端与实心PVC管(6)相连；输气管(9)左端安装有手动闸阀(2)，右端开有四个出气口(12)，并在其右端外壁面焊接有导气管(11);实心PVC管(6)通过悬挂螺杆(7)固定在有机玻璃管(5)内部；岩肩收集袋(8)安装在有机玻璃管(5)右侧；在有机玻璃管左上侧安装有岩肩添加器(3)，在其后部放有高速摄像机(4)，在其下部安装有支架(1)0
2.根据权利要求1所述的一种模拟气体钻水平井水平段岩肩运移的装置，其特征在于:输气管(9)和有机玻璃管(5)左侧底部连接处应实现密封，保证气体不从有机玻璃管(5)左侧流出。
3.根据权利要求1所述的一种模拟气体钻水平井水平段岩肩运移的装置，其特征在于:有机玻璃管(5)由耐磨蚀透视有机玻璃制成，且具满足抗压强度要求。
【专利摘要】本实用新型提供一种模拟气体钻水平井水平段岩屑运移的装置，它主要储气罐、手动闸阀、岩屑添加器、高速摄像机、有机玻璃管、实心PVC管、悬挂螺杆、岩屑收集袋、输气管、支架、导气管、出气口组成。储气罐用于储集气体，手动闸阀可控制输气管的开启和关闭，岩屑收集袋用于收集从有机玻璃管右侧流出的岩屑，高速摄像机用于记录岩屑和气体在有机玻璃管内的运移过程，支架用于固定整个装置。气体从储气罐出来后，流入输气管，经出气口流出，再由导气管导向，从有机玻璃管左侧底部均与向四周流出，带动有机玻璃管内的岩屑向右运动，最后和岩屑一起进入到岩屑收集袋中，实现对气体钻水平井水平段岩屑运移的可视化模拟。本实用新型结构简单、使用方便，可模拟水平段气固两相运移过程，有利于对水平段气固两相运移过程开展深入的研究。
【IPC分类】E21B21-01
【公开号】CN204371159
【申请号】CN201520010625
【发明人】孙爱生, 李皋, 任文希, 邱思宇, 冯一, 楚恒智
【申请人】西南石油大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月8日