钻井液泥饼模拟形成装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及钻井实验领域，具体的说是一种钻井液泥饼模拟形成装置，它包括高压釜和设置在高压釜内部的环形柱状岩心，高压釜包括高压釜体和高压釜盖，所述高压釜盖上端设有钻井液储存桶，钻井液储存桶的上端通过导气管与氮气瓶相连，钻井液储存桶的上下两端分别设有阀门，高压釜体的内底面与高压釜盖的下底面分别设有与环形柱状岩心相配合的定位凸台，高压釜体底部设有排水管。本装置通过氮气的压力对模拟井眼内的泥浆施压，可以使形成的泥饼厚度均匀；并且本装置通过氮气压力与加压时间的控制，可以制作不同厚度与不同致密程度的泥饼。本装置结构简单，造价低廉，易于推广使用。
【专利说明】钻井液泥饼模拟形成装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钻井实验领域，具体的说是一种钻井液泥饼模拟形成装置。
【背景技术】
[0002]在实际钻井过程中，由于钻井液的滤失效应，会在井壁上形成一层致密的泥饼。该泥饼对之后的固井作业及固井质量都会产生很大的影响。因此，实验室内进行水泥环密封性实验相关研究时，在岩心内壁模拟形成接近钻井工程实际的泥饼是十分必要的。目前，实验室中制作泥饼的主要方法是在岩心内壁上涂抹钻井液。这种方法主要存在以下缺点:1、泥饼的厚度难以把握，泥饼厚度不均匀，不具有可重复性；2、形成的泥饼质地疏松，难以制作出优质的致密泥饼；3、无法模拟工程实际中钻井液侵入地层。
实用新型内容
[0003]根据上述不足之处，本实用新型的目的是提供一种钻井液泥饼模拟形成装置，应用此设备制得的泥饼厚度均匀，具有可重复性。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种钻井液泥饼模拟形成装置，它包括高压釜和设置在高压釜内部的环形柱状岩心，高压釜包括高压釜体和高压釜盖，所述高压釜盖上端设有钻井液储存桶，钻井液储存桶的上端通过导气管与氮气瓶相连，钻井液储存桶的上下两端分别设有阀门，高压釜体的内底面与高压釜盖的下底面分别设有与环形柱状岩心相配合的定位凸台，高压釜体底部设有排水管。
[0005]优选的是:所述的定位凸台外圈设有密封圈。
[0006]优选的是:所述的环形柱状岩心上下两端分别设有密封环。
[0007]优选的是:所述的环形柱状岩心外部设有保护套。
[0008]优选的是:所述钻井液储存桶的上端与导气管之间设有密封连接套。
[0009]优选的是:所述密封连接套的内部设有密封圈。
[0010]优选的是:所述的阀门为球形阀。
[0011]本实用新型的有益效果在于:
[0012]1、本装置通过氮气的压力对模拟井眼内的泥浆施压，可以使形成的泥饼厚度均匀；
[0013]2、本装置通过在高压釜上安装钻井液储存桶，解决了因钻井液水分滤失导致的岩心内钻井液体积减少的问题；
[0014]3、本装置通过氮气压力与加压时间的控制，可以制作不同厚度与不同致密程度的泥饼；
[0015]4、本装置的钻井液储存桶两端安装了可拆卸的球形阀，使安装钻井液储存桶操作方便，对钻井液储存桶的清洗更加便捷；
[0016]5、本装置结构简单，造价低廉，易于推广使用。【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。
[0019]如图1所示的钻井液泥饼模拟形成装置，它包括高压釜和设置在高压釜内部的环形柱状岩心9，高压釜包括高压釜体3和高压釜盖2，所述高压釜盖2上端设有钻井液储存桶I，钻井液储存桶I的上端通过导气管6与氮气瓶11相连，钻井液储存桶I的上下两端分别设有阀门5，此阀门优选为球形阀，便于钻井液储存桶I的安装和拆卸。高压釜体3的内底面与高压釜盖2的下底面分别设有与环形柱状岩心9相配合的定位凸台12，可以将环形柱状岩心9定位。高压釜体3底部设有排水管10。为了使环形柱状岩心9内部形成一个密闭空间，在定位凸台12外圈设有密封圈并且在环形柱状岩心9上下两端分别设有密封环7，此密封环优选为不锈钢环。为了防止环形柱状岩心9内部压力过大而受损，在其外部设有保护套8，此保护套优选为钢套。钻井液储存桶I的上端与导气管6之间设有密封连接套4，密封连接套4的内部设有密封圈，以保证钻井液储存桶I的气密性。
[0020]以完成一次泥饼制作过程为例说明本装置的使用方法。
[0021]1、配钻井液:按照试验要求的配方称量膨润土、蒸馏水、添加剂。采用水泥浆搅拌仪将称好的原料充分搅拌，使膨润土充分水化。
[0022]2、安置岩心:将环形柱状岩心9两端粘上密封环7之后，将环形柱状岩心9放置于高压釜体3中，坐在高压釜3内底面的定位凸台12上，盖上高压釜盖2。
[0023]3、灌钻井液:关闭钻井液储存桶I下部的阀门5，打开上端的阀门5。从钻井液储存桶I上端用漏斗将钻井液注入钻井液储存桶I中。之后，关闭上端阀门5，将钻井液储存桶I装在高压釜盖2上。打开钻井液储存桶1，打开上下两个阀门5，使钻井液注入到环形柱状岩心9内。灌入的钻井液的体积可依实验需要而定，一般可取环形柱状岩心内容积的2-3 倍。
[0024]4、连氮气瓶:用密封连接套4将氮气瓶11出口的导气管6与钻井液储存桶I的上端相连。此装置中，由于所需气体的压力小于IMPa，故而氮气瓶11出口处的压力表的量程为IMPa，以精确控制压力。
[0025]5、形成泥饼:打开高压釜体3底端的排水管10的开关，打开氮气瓶11开关，调节压力控制阀，使出口的气压压力达到实验所需压力。记录时间，在达到实验室所需要求的时间后，关闭气源。
[0026]6、拆卸装置:关闭钻井液储存桶I上下两端的阀门5，旋出钻井液储存桶I并认真清洗。打开高压釜盖2，轻取出环形柱状岩心9。用缓慢流动的水轻轻冲洗掉泥饼上的虚泥饼，得到符合实验要求的泥饼。
【权利要求】
1.一种钻井液泥饼模拟形成装置，它包括高压釜和设置在高压釜内部的环形柱状岩心(9)，高压釜包括高压釜体(3)和高压釜盖(2)，其特征在于:所述高压釜盖(2)上端设有钻井液储存桶(1)，钻井液储存桶(I)的上端通过导气管(6)与氮气瓶(11)相连，钻井液储存桶(I)的上下两端分别设有阀门(5)，高压釜体(3)的内底面与高压釜盖(2)的下底面分别设有与环形柱状岩心(9)相配合的定位凸台(12)，高压釜体(3)底部设有排水管(10)。
2.按照权利要求1所述的钻井液泥饼模拟形成装置，其特征在于:所述的定位凸台(12)外圈设有密封圈。
3.按照权利要求1所述的钻井液泥饼模拟形成装置，其特征在于:所述的环形柱状岩心(9)上下两端分别设有密封环(7)。
4.按照权利要求1或3所述的钻井液泥饼模拟形成装置，其特征在于:所述的环形柱状岩心(9 )外部设有保护套(8 )。
5.按照权利要求1所述的钻井液泥饼模拟形成装置，其特征在于:所述钻井液储存桶(I)的上端与导气管(6)之间设有密封连接套(4)。
6.按照权利要求5所述的钻井液泥饼模拟形成装置，其特征在于:所述密封连接套(4)的内部设有密封圈。
7.按照权利要求1所述的钻井液泥饼模拟形成装置，其特征在于:所述的阀门(5)为球形阀。
【文档编号】G01N1/28GK203672687SQ201320799385
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】管志川, 赵效锋, 廖华林, 吴彦先 申请人:中国石油大学(华东)