一种实时测定可逆油包水钻井液相态逆转参数变化的装置

1.本实用新型涉及钻井实验装置技术领域，具体涉及一种实时测定可逆油包水钻井液相态逆转参数变化的装置。


背景技术：

2.钻井液是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液在钻井作业和保护油气层中起到的作用和各方面对钻井液的严格要求，促使钻井液技术取得了迅速的发展。经过多年的科研开发和生产实践，钻井液已从仅满足钻头钻进发展到适应各方面需求的钻井液体系。钻井液按分散介质(连续相)可分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体等。水基钻井液是一种以水为分散介质，以粘土(膨润土)、加重剂及各种化学处理剂为分散相的溶胶悬浮体混合体系。其主要组成是水、粘土、加重剂和各种化学处理剂等。油连续相钻井液(习惯称为油基钻井液)是一种以油(主要是柴油或原油)为分散介质，以加重剂、各种化学处理剂及水等为分散相的溶胶悬浮混合体系。
3.可逆乳化钻井液技术通过外在条件的改变，实现油包水乳化钻井液和水包油乳化钻井液的相互逆转，从而兼具油基钻井液和水基钻井液的性能优势。在钻井阶段，油包水乳化钻井液与常规油基钻井液性能相当。在后续的固井和完井阶段，油包水乳化钻井液刺激逆转为水包油乳化钻井液，有益于提高滤饼清除效率、减小钻屑含油率、提高固井质量。为了在室内更好的模拟井筒内油包水钻井液和水包油钻井液在不同的ph值条件下相互切换的过程，以满足不同地层，不同钻井工艺对钻井液的需求，需要设计出一种模拟钻井液相态切换的装置。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型提供一种实时测定可逆油包水钻井液相态逆转参数变化的装置,能够在室内实现钻井液相态相互切换，以满足不同地层，不同钻井工艺对钻井液的需求。
5.本实用新型采用下述的技术方案：
6.一种实时测定可逆油包水钻井液相态逆转参数变化的装置，包括金属制成的筒体，筒体上设有碱液罐和酸液罐并通过管路与筒体内部连通，筒体上设有加压装置为筒体加压，以便模拟地层压力；
7.筒体的下端设有搅拌装置搅拌筒内钻井液；
8.所述筒体内设有破乳电压测试仪，ph值传感器和电导率传感器分别用于测试油包水乳化钻井液的稳定性，钻井液的ph值和电导率。
9.优选的，所述加压装置包括中间容器和连接在中间容器下端的泵，所述中间容器的上端通过管路与筒体的连通。
10.优选的，所述筒体内设有滤网，所述滤网为漏斗状；在加入钻井液时滤网可以减少大颗粒物质进入筒内，同时漏斗状的滤网，使钻井液在搅拌过程中上层液面相对平稳，下层
液面搅拌也相对充分。
11.优选的，所述筒体内壁涂覆有防腐层，内壁上设有防腐蚀层检测仪用于检测筒体内部酸液或者碱液对管壁的腐蚀作用。
12.优选的，所述中间容器与筒体之间的管路上设有压力表用于监测筒内的压力，碱液罐和酸液罐与筒体之间的管路上设有流量调节阀用于控制碱液或酸液的添加量。
13.优选的，本实用新型还包括电脑，所述电脑与压力表、流量调节阀、ph值传感器和电导率传感器相连。
14.优选的，所述筒体上端面设有泄压阀，防止筒内压力过高。
15.本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型模拟井筒条件下，加入酸液，降低钻井液的ph值，油包水钻井液切换为水包油钻井液；加入碱液，提高钻井液的ph值，水包油钻井液切换为油包水钻井液。以满足在室内环境下模拟不同地层，不同钻井工艺对钻井液的需求。
17.通过在筒内设置破乳电压测试仪，电导率传感器等仪表监测油包水乳化钻井液和水包油乳化钻井液相互逆转过程中的相关参数从而知晓钻井液切换的程度。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图中所示
21.1—筒体，2—碱液罐，3—酸液罐，4—滤网，5—搅拌装置，6—泵，7—中间容器，8—加液口，9—破乳电压测试仪，10—防腐蚀层检测仪，12—压力表， 13—流量调节阀，14—碱液罐阀门，15—酸液罐阀门，16—电脑，17—ph值传感器，18—泄压阀，19—电导率传感器；
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
24.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
25.如图1所示，一种实时测定可逆油包水钻井液相态逆转参数变化的装置，包括金属制成的筒体1以便模拟真实的井筒环境，筒体1上设有的碱液罐2和酸液罐3并通过管路与筒
体1内部连通，所述碱液罐2和酸液罐3的下端分别设有碱液罐阀门14和酸液罐阀门15，所述碱液罐阀门14和酸液罐阀门15下端的管路上设有流量调节阀13，用于控制向筒内加入碱液或酸液的量。
26.筒体1上设有加压装置为筒体1加压，以便筒内模拟地层压力；所述加压装置包括中间容器7和连接在中间容器7下端的泵6，所述中间容器7的上端通过管路与筒体1的连通。
27.所述筒体1的下端设有搅拌装置5，搅拌装置5用于搅拌筒内钻井液；所述搅拌装置5包括高速电机，高速电机上的轴承伸入筒体1内，轴承上设置有搅拌桨，轴承与筒体1连接处密封。
28.所述筒体1内设有破乳电压测试仪9，ph值传感器17和电导率传感器19，破乳电压测试仪9用于测试油包水乳化钻井液的稳定性以监测酸液或碱液的滴加量，ph值传感器17可实时监控钻井液的ph值钻井液的相态，电导率传感器19用于监测钻井液的电导率。
29.所述筒体1内上端设有滤网4，所述滤网4为漏斗状；在加入钻井液时滤网 4可以减少大颗粒物质进入筒内，同时漏斗状的滤网，使钻井液在搅拌过程中上层液面相对平稳，下层液面搅拌也相对充分。所述筒体1上端面设有加液口8 和泄压阀18，所述泄压阀18可防止筒内压力过高。
30.所述筒体1和管路的内壁涂覆有防腐层，以减缓酸液或碱液的注入对筒体1 和管路的腐蚀作用，提高管线的使用寿命。筒体1的内壁上设有防腐蚀层检测仪10用于检测筒体内部酸液或者碱液对管壁的腐蚀作用。
31.所述中间容器7与筒体1之间的管路上设有压力表12用于监测筒内的压力，碱液罐2和酸液罐3与筒体1之间的管路上设有流量调节阀13用于控制碱液或酸液的添加量。本实用新型还包括电脑16，所述电脑16通过数据采集卡与压力表12，流量调节阀13，碱液罐阀门14，酸液罐阀门15，破乳电压测试仪9，ph 值传感器17相连(电脑与上述仪表之间的连接并控制上述仪表属于现有技术，不再赘述)。
32.通过电脑16监测筒体1内钻井液，对筒体1内的钻井液相态逆转做出判断。当需要使用油包水钻井液时，通过控制流量调节阀13将碱液滴加入筒体1内，同时控制搅拌装置5的搅拌时间和搅拌速度，使碱液与钻井液充分混合均匀。当完全逆转为油包水钻井液时，电导率传感器19值变小，破乳电压测试仪电压值变高，接近为0，停止滴加碱液、搅拌装置5停止搅拌。
33.当需要使用水包油钻井液时，通过控制流量调节阀13调节阀将碱液滴加入筒体内，同时控制搅拌装置5的搅拌时间和搅拌速度，使酸液与钻井液充分混合均匀。当完全逆转为水包油钻井液时，筒壁上电导率传感器19值增加，破乳电压低于0，ph检测器值减小，停止滴加酸液、停止搅拌装置5搅拌。
34.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。