鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀，包括：煤層井壁（4）、煤層井筒（5）、第一濾液冷凝接收器（1）、鉆井液容器（11）、流量控制器（18）及泥漿泵（19）；所述煤層井壁（4）位于煤層井筒（5）內(nèi)；所述第一濾液冷凝接收器（1）通過管線通道與所述煤層井筒（5）相連；所述煤層井筒（5）通過管線通道與所述鉆井液容器（11）相連接，形成循環(huán)通道；在鉆井液容器（11）至煤層井筒（5）底部的通道上，設(shè)有所述泥漿泵（19）和所述流量控制器（18），用于建立鉆井液的循環(huán)和控制鉆井液循環(huán)的流量。本實用新型操控或使用簡便，能夠模擬鉆井液在井下對煤層井壁的封堵能力，還可以直接觀察鉆井液對煤層的井壁穩(wěn)定和損害情況。
【專利說明】鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及測試儀領(lǐng)域，具體地，涉及一種鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]東海地區(qū)煤層存在多、薄、散、廣、均的分布特征，煤層與砂巖、泥頁巖以不等厚互存形式廣泛存在于龍井組、花港組和平湖組，鉆井過程中有井壁坍塌現(xiàn)象，致使起鉆時倒劃眼嚴(yán)重，下套管作業(yè)時遇阻卡現(xiàn)象時有發(fā)生，電測作業(yè)常因煤層垮塌沉砂過多而下不到底。因此評價鉆井液對煤層的封堵能力十分重要。
[0003]目前鉆井液封堵評價儀器有API濾失儀、HTHP高溫高壓濾失儀、砂床滲透模擬試驗儀、高溫高壓動態(tài)巖心濾失儀等，模擬封堵介質(zhì)包括濾紙、巖心、砂床。這些評價儀器主要用于評價鉆井液對砂巖地層的封堵能力，難以模擬鉆井液動態(tài)情況下對煤層的封堵及井壁穩(wěn)定能力。因此，迫切需要一種可模擬鉆井液對煤層的封堵能力以及評價鉆井液在煤層中濾失特性的評價儀器。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供一種鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀，該測試儀通過壓制模擬煤層井壁放至于井筒中，然后用所測試的鉆井液在模擬一定的高溫及流速條件下在井壁內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，該人工井筒側(cè)壁開了兩個窗口，可測定滲濾出來的濾液體積和觀察側(cè)壁井壁的變化情況。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀，包括:煤層井壁、煤層井筒、第一濾液冷凝接收器、鉆井液容器、流量控制器及泥漿泵；所述煤層井壁位于煤層井筒內(nèi)；所述煤層井筒上部和底部分別設(shè)有井筒鉆井液循環(huán)出口和井筒鉆井液循環(huán)入口，所述鉆井液容器上部和下部分別設(shè)有鉆井液容器循環(huán)入口和鉆井液容器循環(huán)出口，所述井筒鉆井液循環(huán)出口通過管線通道與所述鉆井液容器循環(huán)入口相連，所述鉆井液容器循環(huán)出口通過管線通道與所述井筒鉆井液循環(huán)入口相連；所述第一濾液冷凝接收器通過管線通道與所述煤層井筒相連；所述泥漿泵和所述流量控制器位于所述鉆井液容器循環(huán)出口與所述井筒鉆井液循環(huán)入口之間的管線通道上，用于建立鉆井液的循環(huán)和控制鉆井液循環(huán)的流量。
[0006]優(yōu)選地，所述煤層井壁充填煤層巖屑或煤粉、石英砂。
[0007]優(yōu)選地，所述煤層井筒設(shè)有井筒上蓋。
[0008]優(yōu)選地，所述煤層井壁與所述煤層井筒上部有一定空間，用于緩沖循環(huán)的鉆井液。
[0009]優(yōu)選地，所述鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀進(jìn)一步包括:第二濾液冷凝接收器，所述第二濾液冷凝接收器通過管線通道與所述煤層井筒相連。
[0010]優(yōu)選地，所述第一濾液冷凝接收器與所述煤層井筒相連的濾液出口處設(shè)有第一濾網(wǎng)；所述第二濾液冷凝接收器與所述煤層井筒相連的濾液出口處設(shè)有第二濾網(wǎng)。
[0011]優(yōu)選地，所述煤層井筒與所述第一濾液冷凝接收器之間的管線通道設(shè)有第一壓力表和第一濾液出口閥門；所述煤層井筒與所述第二濾液冷凝接收器之間的管線通道設(shè)有第二壓力表和第二濾液出口閥門。
[0012]優(yōu)選地，所述井筒鉆井液循環(huán)出口與所述鉆井液容器循環(huán)入口之間的管線通道設(shè)有井筒鉆井液出口閥門；所述鉆井液容器循環(huán)出口與所述流量控制器之間的管線通道設(shè)有鉆井液容器循環(huán)出口閥門。
[0013]優(yōu)選地，所述鉆井液容器設(shè)有鉆井液容器上蓋。
[0014]優(yōu)選地，所述鉆井液容器外側(cè)設(shè)有加熱套。
[0015]通過上述技術(shù)方案，該測試儀操控或使用簡便，能夠模擬鉆井液在一定的高溫和流速的條件下在井壁內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，該人工井筒可開有兩個濾液出口，用于測定滲濾出來的濾液體積和觀察煤層井壁的變化情況，還可以直接觀察不同鉆井液體系以及封堵材料對煤層井壁穩(wěn)定的影響程度。
[0016]本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]附圖是用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0018]圖1是鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明
[0020]1、第一濾液冷凝接收器；2、第一濾液出口閥門；3、第一壓力表；4、煤層井壁；5、煤層井筒；6、井筒上蓋；7、井筒鉆井液循環(huán)出口 ；8、井筒鉆井液出口閥門；9、第二壓力表；10、第二濾液出口閥門；11、鉆井液容器；12、鉆井液容器上蓋；13、加熱套；14、鉆井液容器循環(huán)入口 ；15、鉆井液容器循環(huán)出口 ；16、鉆井液容器循環(huán)出口閥門；17、第二濾液冷凝接收器；18、流量控制器；19、泥漿泵；20、井筒鉆井液循環(huán)入口 ；21、第一濾網(wǎng)；22、第二濾網(wǎng)。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0022]如附圖1所示，本實用新型提供一種鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀，包括:煤層井壁4、煤層井筒5、第一濾液冷凝接收器1、鉆井液容器11、流量控制器18及泥漿泵19 ;所述煤層井壁4位于煤層井筒5內(nèi)；所述煤層井筒5上部和底部分別設(shè)有井筒鉆井液循環(huán)出口 7和井筒鉆井液循環(huán)入口 20，所述鉆井液容器11上部和下部分別設(shè)有鉆井液容器循環(huán)入口 14和鉆井液容器循環(huán)出口 15，所述井筒鉆井液循環(huán)出口 7通過管線通道與所述鉆井液容器循環(huán)入口 14相連，所述鉆井液容器循環(huán)出口 15通過管線通道與所述井筒鉆井液循環(huán)入口 20相連；所述第一濾液冷凝接收器I通過管線通道與所述煤層井筒5相連；所述泥漿泵19和所述流量控制器18位于所述鉆井液容器循環(huán)出口 15與所述井筒鉆井液循環(huán)入口 20之間的管線通道上，用于建立鉆井液的循環(huán)和控制鉆井液循環(huán)的流量。
[0023]所述煤層井壁4充填煤層巖屑或煤粉、石英砂。
[0024]所述煤層井筒5設(shè)有井筒上蓋6，用于密封所述煤層井筒5。
[0025]所述煤層井壁4與所述煤層井筒5上部有一定空間，用于緩沖循環(huán)的鉆井液。[0026]所述鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀進(jìn)一步包括:第二濾液冷凝接收器17，所述第二濾液冷凝接收器17通過管線通道與所述煤層井筒5相連。
[0027]所述第一濾液冷凝接收器I與所述煤層井筒5相連的濾液出口處設(shè)有第一濾網(wǎng)22 ;所述第二濾液冷凝接收器17與所述煤層井筒5相連的濾液出口處設(shè)有第二濾網(wǎng)21。這兩個濾網(wǎng)用來過濾鉆井液，防止管線通道堵塞。
[0028]所述煤層井筒5與所述第一濾液冷凝接收器I之間的管線通道設(shè)有第一壓力表3和第一濾液出口閥門2 ;所述煤層井筒5與所述第二濾液冷凝接收器17之間的管線通道設(shè)有第二壓力表9和第二濾液出口閥門10。
[0029]所述井筒鉆井液循環(huán)出口 7與所述鉆井液容器循環(huán)入口 14之間的管線通道設(shè)有井筒鉆井液出口閥門8 ;所述鉆井液容器循環(huán)出口 15與所述流量控制器18之間的管線通道設(shè)有鉆井液容器循環(huán)出口閥門16。
[0030]所述鉆井液容器11設(shè)有鉆井液容器上蓋12，用于密封所述鉆井液容器11。
[0031]所述鉆井液容器11外側(cè)設(shè)有加熱套13，用于加熱鉆井液容器11。高溫下鉆井液濃度稀釋，加速鉆井液的流速；溫度越高，鉆井液的濃度越低，通過管線通道的鉆井液越多。
[0032]利用本實用新型進(jìn)行鉆井液煤層封堵性評價的具體操作如下:
[0033]在試驗時用煤、砂和膨潤土以一定比例混合，壓制出人工煤層井壁4放入煤層井筒5中，擰緊井筒上蓋6 ;將配置好的鉆井液裝入鉆井液容器11中，擰緊鉆井液容器上蓋12 ;打開加熱套13，待溫度達(dá)到試驗溫度要求后，打開井筒鉆井液出口閥門8和鉆井液容器循環(huán)出口閥門16，打開第一濾液出口閥門2和第二濾液出口閥門10，打開泥漿泵19和流量控制器18，設(shè)置鉆井液試驗流量；此時，鉆井液進(jìn)行循環(huán)，通過第一壓力表3和第二壓力表9監(jiān)測鉆井液對煤層的壓力傳遞情況，通過第一濾液冷凝接收器I和第二濾液冷凝接收器17監(jiān)測鉆井液對煤層滲透的濾失量，從而可分析鉆井液對煤層的綜合封堵能力。
[0034]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀，其特征在于，包括:煤層井壁(4)、煤層井筒(5)、第一濾液冷凝接收器(I)、鉆井液容器(11)、流量控制器(18)及泥漿泵(19)； 所述煤層井壁(4)位于煤層井筒(5)內(nèi)； 所述煤層井筒(5)上部和底部分別設(shè)有井筒鉆井液循環(huán)出口(7)和井筒鉆井液循環(huán)入口(20)，所述鉆井液容器(11)上部和下部分別設(shè)有鉆井液容器循環(huán)入口(14)和鉆井液容器循環(huán)出口(15)，所述井筒鉆井液循環(huán)出口(7)通過管線通道與所述鉆井液容器循環(huán)入口(14)相連，所述鉆井液容器循環(huán)出口(15)通過管線通道與所述井筒鉆井液循環(huán)入口(20)相連； 所述第一濾液冷凝接收器(I)通過管線通道與所述煤層井筒(5)相連； 所述泥漿泵(19)和所述流量控制器(18)位于所述鉆井液容器循環(huán)出口(15)與所述井筒鉆井液循環(huán)入口(20)之間的管線通道上，用于建立鉆井液的循環(huán)和控制鉆井液循環(huán)的流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀，其特征在于，所述煤層井筒(5)設(shè)有井筒上蓋(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀，其特征在于，所述煤層井壁(4)與所述煤層井筒(5)上部有一定空間，用于緩沖循環(huán)的鉆井液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀，其特征在于，所述鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀進(jìn)一步包括:第二濾液冷凝接收器(17)，所述第二濾液冷凝接收器(17)通過管線通道與所述煤層井筒(5)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀，其特征在于，所述第一濾液冷凝接收器(I)與所述煤層井筒(5)相連的濾液出口處設(shè)有第一濾網(wǎng)(22)； 所述第二濾液冷凝接收器(17)與所述煤層井筒(5)相連的濾液出口處設(shè)有第二濾網(wǎng)(21)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀，其特征在于，所述煤層井筒(5)與所述第一濾液冷凝接收器(I)之間的管線通道設(shè)有第一壓力表(3)和第一濾液出口閥門(2)； 所述煤層井筒(5)與所述第二濾液冷凝接收器(17)之間的管線通道設(shè)有第二壓力表(9)和第二濾液出口閥門(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀，其特征在于，所述井筒鉆井液循環(huán)出口 (7)與所述鉆井液容器循環(huán)入口(14)之間的管線通道設(shè)有井筒鉆井液出口閥門(8)； 所述鉆井液容器循環(huán)出口(15)與所述流量控制器(18)之間的管線通道設(shè)有鉆井液容器循環(huán)出口閥門(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀，其特征在于，所述鉆井液容器(11)設(shè)有鉆井液容器上蓋(12 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液動態(tài)煤層井壁封堵測試儀，其特征在于，所述鉆井液容器(11)外側(cè)設(shè)有加熱套(13)。
【文檔編號】E21B49/00GK203626829SQ201320581132
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】羅勇, 張海山, 郭士生, 王薦, 向興金, 吳彬, 舒福昌 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油(中國)有限公司上海分公司, 湖北漢科新技術(shù)股份有限公司