專利名稱：固井沖洗液沖洗效率定量模擬評(píng)價(jià)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油鉆井工程技術(shù)領(lǐng)域中一種模擬評(píng)價(jià)裝置，特別是一種固井沖洗液沖洗效率定量模擬評(píng)價(jià)裝置。
背景技術(shù)：
石油鉆井固井過(guò)程中，由于井壁上的泥餅夾在水泥漿和地層之間，直接影響固井二界面的膠結(jié)質(zhì)量，當(dāng)采用裸眼或襯管完井時(shí)，泥餅在油氣滲流和井筒間形成一道屏障，增加了油氣返排壓力，不利于產(chǎn)層自然產(chǎn)能的釋放。因此，為了提高固井質(zhì)量和自然產(chǎn)能，需要清除井壁上形成的泥餅。目前為了解決這一問(wèn)題通常在固井作業(yè)之前注入一段沖洗液對(duì)井壁和套管進(jìn)行沖洗。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，國(guó)內(nèi)外在沖洗液方面的研究取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是沖洗效率作為評(píng)價(jià)一種沖洗液體系的重要指標(biāo)，目前還沒(méi)形成統(tǒng)一成熟的評(píng)價(jià)方法。對(duì)于沖洗效率評(píng)價(jià)試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，能夠模擬沖洗液在真實(shí)施工中的沖洗狀態(tài)以及沖洗切力是較為重要的一個(gè)方面。而在現(xiàn)有的技術(shù)條件下中要模擬真實(shí)沖洗狀態(tài)并定量分析沖洗效率，只有通過(guò)建立大型模擬井筒即模擬施工環(huán)境來(lái)獲得。但是這種方法往往需要大型的實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備，單次試驗(yàn)的配液量比較大，試驗(yàn)過(guò)程比較復(fù)雜。在分析常用幾種評(píng)價(jià)方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)量原理中轉(zhuǎn)速與壁面剪切速率之間的關(guān)系，提出了一種新的沖洗效率評(píng)價(jià)方法，但目前還沒(méi)有與之相配套的試驗(yàn)裝置，影響了固井沖洗液沖洗效率定量模擬評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，而提供一種固井沖洗液沖洗效率定量模擬評(píng)價(jià)裝置，該固井沖洗液沖洗效率定量模擬評(píng)價(jià)裝置，可以直接結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)裝置操作簡(jiǎn)便、對(duì)比性強(qiáng)、配液量小、人為誤差小。本實(shí)用新型解決其問(wèn)題可通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)達(dá)到:該固井沖洗液沖洗效率定量模擬評(píng)價(jià)裝置包括電機(jī)、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)，所述的電機(jī)的中心軸連接傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)，電機(jī)及傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)置于倒L型框架內(nèi)，框架固定在底座上，電機(jī)中心軸上端穿出框架外部連接有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)檔；倒L型框架由下部豎直部分及上部橫向部分連接而成，所述的框架橫向部分上部置有刻度盤(pán)，刻度盤(pán)指針通過(guò)彈簧連接模擬井壁筒；彈簧穿過(guò)傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)中心孔；框架下部豎直部分外部下端橫向連接托底盤(pán)，托底盤(pán)上置有承液筒，承液筒內(nèi)充有被測(cè)沖洗液；所述的傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)下部彈簧外周連接傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸下部連接旋轉(zhuǎn)外筒上端中部，旋轉(zhuǎn)外筒下端懸垂在模擬井壁筒外部；旋轉(zhuǎn)外筒及模擬井壁筒下部分處于承液筒內(nèi)腔的被測(cè)沖洗液中。所述的模擬井壁筒內(nèi)徑32.00mm、旋轉(zhuǎn)外筒內(nèi)徑36.83mm、承液筒內(nèi)徑50.0Omm ;所述的模擬井壁筒為巖心材質(zhì)。本實(shí)用新型與上述背景技術(shù)相比較可具有如下有益效果:該固井沖洗液沖洗效率定量模擬評(píng)價(jià)裝置由于采用上述結(jié)構(gòu)，采集沖洗液流變數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)施工數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算軟件在試驗(yàn)前計(jì)算好沖洗液的工作狀態(tài)(沖洗切力和流變模式)，在試驗(yàn)中在該工作狀態(tài)下進(jìn)行模擬剪切沖洗。此種評(píng)價(jià)裝置操作簡(jiǎn)便、對(duì)比性強(qiáng)、配液量小、人為誤差小，可以直接結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工數(shù)據(jù)，模擬施工沖洗狀態(tài)，因此綜合優(yōu)勢(shì)明顯，無(wú)論對(duì)于室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)都是一種準(zhǔn)確并且實(shí)用的沖洗效率評(píng)價(jià)裝置。對(duì)于提高固井質(zhì)量，滿足油田開(kāi)發(fā)要求，以及豐富和完善固井技術(shù)都有重要意義。


:附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1-電機(jī)，2-框架，3-底座，4-托底盤(pán)，5-承液筒，6-被測(cè)沖洗液，7-模擬井壁筒，8-旋轉(zhuǎn)外筒，9-傳動(dòng)軸，10-傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)，11-刻度盤(pán)，12-轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)檔，13-彈簧。
具體實(shí)施方式
:
以下結(jié)合附圖將對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:如附圖1所示，該固井沖洗液沖洗效率定量模擬評(píng)價(jià)裝置包括電機(jī)1、傳動(dòng)軸9、傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)10，所述的電機(jī)I的中心軸連接傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)10，電機(jī)I及傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)10置于倒L型框架2內(nèi)，框架2固定在底座3上，電機(jī)I中心軸上端穿出框架2外部連接有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)檔12 ；倒L型框架2由下部豎直部分及上部橫向部分連接而成；框架2橫向部分上部置有刻度盤(pán)11，刻度盤(pán)11指針通過(guò)彈簧13連接模擬井壁筒7 ;彈簧13穿過(guò)傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)10中心孔；框架2下部豎直部分外部下端橫向連接托底盤(pán)4，托底盤(pán)4上置有承液筒5，承液筒5內(nèi)充有被測(cè)沖洗液6 ;所述的傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)10下部彈簧外周連接傳動(dòng)軸9，傳動(dòng)軸9下部連接旋轉(zhuǎn)外筒8上端中部，旋轉(zhuǎn)外筒8下端懸垂在模擬井壁筒7外部；旋轉(zhuǎn)外筒8及模擬井壁筒7下部分處于承液筒5內(nèi)腔的被測(cè)沖洗液6中；所述的模擬井壁筒7內(nèi)徑32.00_、旋轉(zhuǎn)外筒8內(nèi)徑36.83mm、承液筒5內(nèi)徑50.0Omm ;所述的模擬井壁筒7為巖心材質(zhì)。校準(zhǔn)刻度盤(pán)指針校準(zhǔn)系數(shù)為0.5936Pa/格。該固井沖洗液沖洗效率定量模擬評(píng)價(jià)裝置使用時(shí)，試驗(yàn)中首先通過(guò)旋轉(zhuǎn)外筒旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)被測(cè)沖洗液液體旋轉(zhuǎn)，對(duì)模擬井壁筒(或等尺寸巖心)產(chǎn)生沖刷剪切，模擬井壁筒固定在彈簧一端，當(dāng)模擬井壁筒受到?jīng)_刷剪切，由于剪切力的作用使模擬井壁筒發(fā)生偏轉(zhuǎn)，固定在彈簧另一端的校準(zhǔn)表刻度盤(pán)11指針產(chǎn)生讀數(shù)，讀數(shù)與模擬井壁筒受到切力成正比關(guān)系，因此可以根據(jù)校準(zhǔn)表讀出沖洗液沖刷切力值，在試驗(yàn)中通過(guò)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)外筒的讀數(shù)使沖刷切力達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)施工沖刷切力值，并保持這一狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)達(dá)到模擬現(xiàn)場(chǎng)沖洗液工作的目的。
權(quán)利要求1.一種固井沖洗液沖洗效率定量模擬評(píng)價(jià)裝置，包括電機(jī)(I)、傳動(dòng)軸(9)、傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)(10)，所述的電機(jī)(I)的中心軸連接傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)(10)，電機(jī)(I)及傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)(10)置于倒L型框架(2)內(nèi)，框架(2)固定在底座(3)上，電機(jī)(I)中心軸上端穿出框架(2)外部連接有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)檔(12);倒L型框架(2)由下部豎直部分及上部橫向部分連接而成，其特征在于:所述的框架(2)橫向部分上部置有刻度盤(pán)(11)，刻度盤(pán)(11)指針通過(guò)彈簧(13)連接模擬井壁筒(7);彈簧(13)穿過(guò)傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)(10)中心孔；框架(2)下部豎直部分外部下端橫向連接托底盤(pán)(4 )，托底 盤(pán)(4 )上置有承液筒(5 )，承液筒(5 )內(nèi)充有被測(cè)沖洗液(6 );所述的傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)(10)下部彈簧外周連接傳動(dòng)軸(9)，傳動(dòng)軸(9)下部連接旋轉(zhuǎn)外筒(8)上端中部，旋轉(zhuǎn)外筒(8 )下端懸垂套置在模擬井壁筒(7 )外部；旋轉(zhuǎn)外筒(8 )及模擬井壁筒(7)下部分處于承液筒(5)內(nèi)腔的被測(cè)沖洗液(6)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固井沖洗液沖洗效率定量模擬評(píng)價(jià)裝置，其特征在于:所述的模擬井壁筒(7)內(nèi)徑32.00mm、旋轉(zhuǎn)外筒(8)內(nèi)徑36.83mm、承液筒(5)內(nèi)徑50.00mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固井沖洗液沖洗效率定量模擬評(píng)價(jià)裝置，其特征在于:所述的模擬井壁筒(7)為巖心材質(zhì)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種固井沖洗液沖洗效率定量模擬評(píng)價(jià)裝置。其特征在于所述的框架(2)橫向部分上部置有刻度盤(pán)(11)，刻度盤(pán)指針通過(guò)彈簧(13)連接模擬井壁筒(7)；彈簧穿過(guò)傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)(10)中心孔；框架下部豎直部分外部下端橫向連接托底盤(pán)(4)，托底盤(pán)上置有承液筒(5)，承液筒內(nèi)充有被測(cè)沖洗液(6)；所述的傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)下部彈簧外周連接傳動(dòng)軸(9)，傳動(dòng)軸下部連接旋轉(zhuǎn)外筒(8)上端中部，旋轉(zhuǎn)外筒下端懸垂套置在模擬井壁筒外部；旋轉(zhuǎn)外筒及模擬井壁筒下部分處于承液筒內(nèi)腔的被測(cè)沖洗液中。該固井沖洗液沖洗效率定量模擬評(píng)價(jià)裝置，可以直接結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)裝置操作簡(jiǎn)便、對(duì)比性強(qiáng)、配液量小、人為誤差小。
文檔編號(hào)E21B33/13GK203161216SQ20132018610
公開(kāi)日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者王廣雷, 楊智光, 徐永輝, 陳柏山, 肖海東, 諶德寶, 姜增東, 吳迪 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 大慶石油管理局