翻转式可视化模拟堵漏装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种翻转式可视化模拟堵漏装置，包括耐压透明筒体，耐压透明筒体的上下端口分别覆盖有盖板和底板，盖板与底板通过长螺栓相连，盖板上连接有注浆管和注浆阀，注浆阀的入口连接有泥浆漏斗；盖板上还连接有进气管，进气管的上端安装有气压控制阀；底板的中部连接有放浆管，放浆管上安装有放浆阀，耐压透明筒体中部的外周套装有法兰盘，长螺栓分别从法兰盘中穿过且与法兰盘固定连接，法兰盘的外圆周上对称连接有水平向外伸出的转轴，转轴分别插接在转轴座的转轴孔中，转轴座分别连接在A形架的顶部；转轴座的上部分别旋接有可以将转轴锁定的紧定螺杆，紧定螺杆的顶部分别连接有手柄。该装置便于装填实验材料和从筒体中取出封堵层。
【专利说明】
翻转式可视化模拟堵漏装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种翻转式可视化模拟堵漏装置，属于钻井测试设备技术领域。
【背景技术】
[0002]随着石油勘探开发的进程，国内外油田钻井施工中常遇到地层漏失的问题，严重的地层漏失造成的损失将会越来越大，防漏、堵漏已经成为世界性研究课题的重点和热点。
[0003]由于地质构造条件相差很大，为了模拟井下堵漏情况，国内油田相继研制成功了多种井下模拟堵漏装置，结构基本一致，多为上部有一加压头，中部有一圆筒(或可以加热)，下部有一阀门用于排出堵漏浆液。圆筒的内部有一带有细缝的钢板模拟漏失地层，操作时在上面注入堵漏浆，利用气压驱动浆液进入模拟漏层，静置一段时间后，测试其堵漏效果。在大量的室内实验中和对近年来新型堵漏技术的调研后发现，目前的模拟堵漏装置在应用过程中存在一些不足。
[0004]1.现有的模拟堵漏装置中筒体基本为固定式。一般而言，模拟堵漏装置筒体高约90cm?120cm之间，加上底部留有放出堵漏浆液的空间约50cm，上部设有堵漏浆液加料口、加压气孔等装置15cm，因而，装置多在150cm到180cm之间，对填充堵漏实验材料加入操作多有不便，一般操作人员都需要站在高处才能操作，一是不方便、二是容易发生踩空跌落等事故。
[0005]2.可视化堵漏模拟装置多为可承压的石英玻璃材质，从上方加入模拟漏层材料时易对筒体发生撞击和磨损。模拟漏层材料多为石头、砾石、砂子等坚硬材料，一是容易撞击破碎筒体、二是容易在石英玻璃表面形成划痕，导致筒体清晰度下降，对于进一步观察堵漏实验造成妨碍。
[0006]3.堵漏实验结束后需要从筒体中将模拟堵漏层、堵漏形成的封堵层从筒体中取出。而一般化学实验室多为女性，体型较小，力气也较弱，若从下方有限的50cm的空间或从上方用工具捣出都十分不方便，在实际操作过程中模拟堵漏层取出后基本完全破碎，导致进一步的实验无法继续。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种翻转式可视化模拟堵漏装置，便于装填实验材料和从筒体中取出封堵层。
[0008]为解决以上技术问题，本实用新型的一种翻转式可视化模拟堵漏装置，包括耐压透明筒体，所述耐压透明筒体的上端口覆盖有盖板，所述耐压透明筒体的下端口覆盖有底板，所述盖板与所述底板的外缘通过长螺栓相互连接，所述耐压透明筒体中下部的内壁圆周上设有向内凸出的台阶，所述台阶上搁置有隔板;所述盖板上连接有注浆管，所述注浆管的上端安装有注浆阀，所述注浆阀的入口连接有泥浆漏斗;所述盖板上还连接有进气管，所述进气管的上端安装有气压控制阀，所述气压控制阀的入口与供气管道相连;所述底板的中部连接有放浆管，所述放浆管上安装有放浆阀，所述耐压透明筒体中部的外周套装有法兰盘，所述长螺栓分别从所述法兰盘中穿过且与法兰盘固定连接，所述法兰盘的外圆周上对称连接有水平向外伸出的转轴，所述转轴分别插接在转轴座的转轴孔中，所述转轴座分别连接在A形架的顶部;所述转轴座的上部分别旋接有可以将所述转轴锁定的紧定螺杆，所述紧定螺杆的顶部分别连接有手柄。
[0009]相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果:通过拧动手柄可以松开紧定螺杆，转轴可以随整个堵漏装置自由旋转，旋转至需要的角度后，拧紧紧定螺杆将转轴固定，如此可实现试验人员堵漏操作过程的便利，不用再登高操作;通过在筒体中辅助一根半圆形管子即可将模拟漏层材料轻松送入筒体底部，有效避免模拟漏层对筒体的撞击和磨损;实验结束后，待放空压力后将筒体倒置，经重力作用，模拟堵漏层及模拟漏层慢慢从筒体中滑出，模拟堵漏层不被完全破碎，可进行下一步实验如结构观测等等。
[0010]作为本实用新型的改进，所述长螺栓上分别套装有尼龙轮，所述尼龙轮分别与所述耐压透明筒体的外壁相切。多个尼龙轮贴合在耐压透明筒体的外壁，可以起到保护作用，尤其在拆卸盖板时，可以稳住耐压透明筒体，防止歪斜发生磕碰。
[0011]作为本实用新型的改进，所述尼龙轮沿所述长螺栓的高度方向设有上中下三组。
[0012]作为本实用新型的优选方案，所述隔板与所述底板的距离为5?10厘米。
[0013]作为本实用新型的优选方案，所述隔板为透水孔板，所述透水孔板上密布有直径为2?4厘米的小孔。透水孔板上可承载10?15cm岩肩等岩块、钢珠或带有细缝的钢板层，可实现孔、洞、缝3种漏失地层的模拟，模拟漏层材料接近于地层岩性，模拟堵漏效果更接近真实堵漏效果。
[0014]作为本实用新型的优选方案，所述耐压透明筒体的直径为8?10厘米。
[0015]作为本实用新型的优选方案，所述供气管道上安装有调压阀，所述调压阀与所述气压控制阀之间的所述供气管道上安装有精密压力表，所述供气管道的入口与高压气瓶相连接。通过调压阀可以调节气压控制阀的入口压力，精密压力表可以进行准确显示。
[0016]作为本实用新型的优选方案，所述调压阀与所述精密压力表之间的所述供气管道上安装有压力变送器。压力变送器可以将实际试验压力发送给控制系统，便于数字显示或控制。
[0017]作为本实用新型的优选方案，所述精密压力表与气压控制阀之间的所述供气管道上安装有放空阀。试验结束，可以打开放空阀，排出耐压透明筒体中的压缩空气。
[0018]作为本实用新型的优选方案，所述调压阀与所述高压气瓶之间的所述供气管道上安装有气源压力表。
【附图说明】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。
[0020]图1为本实用新型翻转式可视化模拟堵漏装置的系统图。
[0021]图2为本实用新型翻转式可视化模拟堵漏装置的结构示意图。
[0022]图中:1.泥浆漏斗;2.注浆阀；3.注浆管;4.盖板;5.进气管;6.气压控制阀；7.耐压透明筒体;8.隔板;9.底板;10.长螺栓;11.A形架；12.放浆管；13.放浆阀；14.供气管道;15.放空阀；16.精密压力表；17.压力变送器；18.调压阀；19.气源压力表;20.高压气瓶;21.法兰盘;22.转轴;23.转轴座;24.紧定螺杆;25.手柄;26.尼龙轮。
【具体实施方式】
[0023]如图1和图2所示，本实用新型的翻转式可视化模拟堵漏装置包括耐压透明筒体7，耐压透明筒体7的上端口覆盖有盖板4，耐压透明筒体7的下端口覆盖有底板9，耐压透明筒体7的上下端口分别通过密封圈与盖板4及底板9实现密封，盖板4与底部的外缘通过长螺栓10相互连接，底板9、盖板4与耐压透明筒体7共轴线;盖板4上连接有注浆管3，注浆管3的上端安装有注浆阀2，注浆阀2的入口连接有泥浆漏斗I ；盖板4上还连接有进气管5，进气管5的上端安装有气压控制阀6，气压控制阀6的入口与供气管道14相连;底板9的中部连接有放浆管12，放浆管12上安装有放浆阀13;耐压透明筒体7中下部的内壁圆周上设有向内凸出的台阶，台阶上搁置有隔板8。
[0024]耐压透明筒体7中部的外周套装有法兰盘21，长螺栓10分别从法兰盘21中穿过且与法兰盘固定连接，法兰盘21的外圆周上对称连接有水平向外伸出的转轴22，转轴22分别插接在转轴座23的转轴孔中，转轴座23分别连接在A形架11的顶部;转轴座23的上部分别旋接有可以将转轴22锁定的紧定螺杆24，紧定螺杆24的顶部分别连接有手柄25。
[0025]通过拧动手柄25可以松开紧定螺杆24，转轴22可以随整个堵漏装置自由旋转，旋转至需要的角度后，拧紧紧定螺杆24将转轴22固定，如此可实现试验人员堵漏操作过程的便利，不用再登高操作;通过在筒体中辅助一根半圆形管子即可将模拟漏层材料轻松送入耐压透明筒体7的底部，有效避免模拟漏层对筒体的撞击和磨损;实验结束后，待放空压力后将筒体倒置，经重力作用，模拟堵漏层及模拟漏层慢慢从筒体中滑出，模拟堵漏层不被完全破碎，可进行下一步实验如结构观测等等。
[0026]长螺栓10上分别套装有尼龙轮26，尼龙轮26分别与耐压透明筒体7的外壁相切。尼龙轮沿长螺栓的高度方向可以设有上中下三组。多个尼龙轮26贴合在耐压透明筒体的外壁，可以起到保护作用，尤其在拆卸盖板4时，可以稳住耐压透明筒体7，防止歪斜发生磕碰。
[0027]耐压透明筒体7采用可承压7MPa、耐温100 °C的钢化玻璃制成，耐压透明筒体7的直径为8?10厘米，隔板8与底板9的距离为5?10厘米，隔板8为透水孔板，透水孔板上密布有直径为2?4厘米的小孔。装置总高度为1.2米，底板9离地40厘米。透水孔板上可承载10?15cm岩肩等岩块、钢珠或带有细缝的钢板层，可实现孔、洞、缝3种漏失地层的模拟，模拟漏层材料接近于地层岩性，模拟堵漏效果更接近真实堵漏效果。
[0028]供气管道14上安装有调压阀18，调压阀18与气压控制阀6之间的供气管道14上安装有精密压力表16，供气管道14的入口与高压气瓶20相连接。通过调压阀18可以调节气压控制阀6的入口压力，精密压力表16可以进行准确显示。
[0029]调压阀18与与高压气瓶20之间的供气管道上安装有气源压力表19。
[0030]调压阀18与精密压力表16之间的供气管道14上安装有压力变送器17。压力变送器17可以将实际试验压力发送给控制系统，便于数字显示或控制。
[0031]精密压力表16与气压控制阀6之间的供气管道14上安装有放空阀15。试验结束，可以打开放空阀15，排出耐压透明筒体7中的压缩空气。
[0032]根据需要模拟的漏失层选择岩块放在隔板8上，例如采用粒径5?7cm鹅卵石模拟漏层，将盖板4、耐压透明筒体7和底板9通过长螺栓10固定连接;向泥浆漏斗I中注入预先配备好的堵漏浆液，打开注浆阀2使堵漏浆液进入耐压透明筒体7中，打开气压控制阀6使压缩空气进入耐压透明筒体7中并逐步增压，堵漏浆液在气压的驱动下侵入模拟漏层，在侵入一定深度后关闭气压控制阀6，静置，在一定压力下堵漏浆液中的架桥粒子与鹅卵石在化学胶凝剂的物理化学作用下相互胶结成块，形成具有一定强度的堵漏墙，此胶结堵漏过程可从外部清楚观测。
[0033]该装置测试堵漏墙胶块承压能力时，通过泥浆漏斗I和注浆阀2向耐压透明筒体7中注入一定量带有红色的清水，打开气压控制阀6，调节气压大小，观测清水侵入胶块的情况，记录清水完全通过漏层时的气压。当气压调节至2.SMPa时，清水顺利通过胶块，测得胶块的承压能力为2.SMPa，完成化学胶凝堵漏模拟实验。
[0034]试验完毕后，打开放浆阀13，放出试验后的浆液;松开长螺栓10，打开盖板4，从耐压透明筒体7中取出胶块和模拟漏失材料。
[0035]以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。
【主权项】
1.一种翻转式可视化模拟堵漏装置，包括耐压透明筒体，所述耐压透明筒体的上端口覆盖有盖板，所述耐压透明筒体的下端口覆盖有底板，所述盖板与所述底板的外缘通过长螺栓相互连接，所述耐压透明筒体中下部的内壁圆周上设有向内凸出的台阶，所述台阶上搁置有隔板;所述盖板上连接有注浆管，所述注浆管的上端安装有注浆阀，所述注浆阀的入口连接有泥浆漏斗;所述盖板上还连接有进气管，所述进气管的上端安装有气压控制阀，所述气压控制阀的入口与供气管道相连;所述底板的中部连接有放浆管，所述放浆管上安装有放浆阀，其特征在于:所述耐压透明筒体中部的外周套装有法兰盘，所述长螺栓分别从所述法兰盘中穿过且与法兰盘固定连接，所述法兰盘的外圆周上对称连接有水平向外伸出的转轴，所述转轴分别插接在转轴座的转轴孔中，所述转轴座分别连接在A形架的顶部;所述转轴座的上部分别旋接有可以将所述转轴锁定的紧定螺杆，所述紧定螺杆的顶部分别连接有手柄。2.根据权利要求1所述的翻转式可视化模拟堵漏装置，其特征在于:所述长螺栓上分别套装有尼龙轮，所述尼龙轮分别与所述耐压透明筒体的外壁相切。3.根据权利要求2所述的翻转式可视化模拟堵漏装置，其特征在于:所述尼龙轮沿所述长螺栓的高度方向设有上中下三组。4.根据权利要求1所述的翻转式可视化模拟堵漏装置，其特征在于:所述隔板与所述底板的距离为5?10厘米。5.根据权利要求1所述的翻转式可视化模拟堵漏装置，其特征在于:所述隔板为透水孔板，所述透水孔板上密布有直径为2?4厘米的小孔。6.根据权利要求1所述的翻转式可视化模拟堵漏装置，其特征在于:所述耐压透明筒体的直径为8?10厘米。7.根据权利要求1至6中任一项所述的翻转式可视化模拟堵漏装置，其特征在于:所述供气管道上安装有调压阀，所述调压阀与所述气压控制阀之间的所述供气管道上安装有精密压力表，所述供气管道的入口与高压气瓶相连接。8.根据权利要求7所述的翻转式可视化模拟堵漏装置，其特征在于:所述调压阀与所述精密压力表之间的所述供气管道上安装有压力变送器。9.根据权利要求7所述的翻转式可视化模拟堵漏装置，其特征在于:所述精密压力表与气压控制阀之间的所述供气管道上安装有放空阀。10.根据权利要求7所述的翻转式可视化模拟堵漏装置，其特征在于:所述调压阀与所述高压气瓶之间的所述供气管道上安装有气源压力表。
【文档编号】E21B47/005GK205503115SQ201620179037
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月9日
【发明人】汤燕丹, 许春田, 李爱红
【申请人】中石化石油工程技术服务有限公司, 中石化江苏石油工程有限公司