一種深海鉆井中隔水管內(nèi)泥漿循環(huán)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種泥漿循環(huán)模擬實(shí)驗(yàn)裝置，特別是關(guān)于一種深海鉆井中隔水管內(nèi)泥漿循環(huán)模擬實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣侵即海底開采出的氣體侵入鉆井液后，在井底受海底壓力，氣體體積很小，但隨著鉆井液循環(huán)上返，氣體上升速度越來越大，氣體體積逐漸膨脹增大，特別是當(dāng)氣體接近海平面時(shí)膨脹速度極為驚人，如果未及時(shí)發(fā)現(xiàn)就會(huì)造成井噴等嚴(yán)重危害。因此氣侵的早期在線監(jiān)測(cè)是海洋深水鉆井的一個(gè)極其重要的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種可以更深入的研究和了解氣侵發(fā)生時(shí)泥漿流動(dòng)情況的深海鉆井中隔水管內(nèi)泥漿循環(huán)模擬實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)研究高效穩(wěn)定的氣侵檢測(cè)方法具有非常重要的作用。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種深海鉆井中隔水管內(nèi)泥漿循環(huán)模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:它包括主體循環(huán)裝置、鉆井液注入與回收結(jié)構(gòu)、注氣結(jié)構(gòu)和監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)；
[0005]所述主體循環(huán)裝置包括鐵質(zhì)循環(huán)管、透明可視有機(jī)玻璃段、第一壓力傳感器、第一溫度傳感器和高壓循環(huán)泥漿栗；所述鐵質(zhì)循環(huán)管采用閉環(huán)結(jié)構(gòu)，且將所述鐵質(zhì)循環(huán)管的一側(cè)下端設(shè)置有所述透明可視有機(jī)玻璃段，所述鐵質(zhì)循環(huán)管的另一側(cè)連接有所述高壓循環(huán)泥漿栗，在所述鐵質(zhì)循環(huán)管的底部管道上設(shè)置有所述第一壓力傳感器和所述第一溫度傳感器；所述鉆井液注入與回收結(jié)構(gòu)包括泥漿攪拌桶、電機(jī)、計(jì)量栗和釋放罐；所述泥漿攪拌桶連接所述電機(jī)，所述泥漿攪拌桶的泥漿出口通過所述管道連接計(jì)量栗的入口，所述計(jì)量栗的出口通過管道連接位于所述鐵質(zhì)循環(huán)管底部的泥漿出入口 ；所述釋放罐的泥漿入口通過三通閥與所述鐵質(zhì)循環(huán)管的泥漿出入口和所述計(jì)量栗出口連通，所述釋放罐的泥漿出口通過管道連接所述泥漿攪拌桶的泥漿進(jìn)口；
[0006]所述注氣結(jié)構(gòu)包括若干高壓氣瓶、第二壓力傳感器、第二溫度傳感器和兩恒壓閥；所述若干高壓氣瓶并聯(lián)后通過管道連接一所述恒壓閥的入口，該所述恒壓閥的出口通過管道連接位于所述鐵質(zhì)循環(huán)管底部的進(jìn)氣口，另一所述恒壓閥的進(jìn)口通過管道連接所述釋放罐的出氣口；
[0007]所述監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)包括超聲波傳感器、泥線處溢流監(jiān)測(cè)裝置樣機(jī)和主計(jì)算機(jī)；所述超聲波傳感器設(shè)置在所述鐵質(zhì)循環(huán)管上設(shè)置有所述透明可視有機(jī)玻璃段的一側(cè)，且位于所述透明可視有機(jī)玻璃段上方；所述超聲波傳感器連接所述泥線處溢流監(jiān)測(cè)裝置樣機(jī)，所述泥線處溢流監(jiān)測(cè)裝置樣機(jī)連接所述計(jì)算機(jī)。
[0008]所述深海鉆井中隔水管內(nèi)泥漿循環(huán)模擬實(shí)驗(yàn)裝置還包括清洗結(jié)構(gòu)，所述清洗結(jié)構(gòu)包括一真空栗、兩空壓機(jī)和三帶有控制閥門的清水管；所述真空栗和一所述空壓機(jī)通過管道均連接至位于所述鐵質(zhì)循環(huán)管頂部的進(jìn)出氣口 ；一所述清水管位于所述鐵質(zhì)循環(huán)管頂部，與所述鐵質(zhì)循環(huán)管連通，一所述清水管與所述泥漿攪拌桶和所述計(jì)量栗連通，另一所述清水管和另一所述空壓機(jī)均連接至所述釋放罐的清洗進(jìn)口。
[0009]在所述鐵質(zhì)循環(huán)管頂部設(shè)置有排氣口，所述排氣口連接帶有控制閥門的排氣管。
[0010]在所述鐵質(zhì)循環(huán)管底部、所述泥漿攪拌桶底部和所述釋放罐底部均設(shè)置有帶有控制閥門的排污管。
[0011]所述高壓循環(huán)泥漿栗采用可調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)葉輪推動(dòng)泥漿循環(huán)的方式。
[0012]所述釋放罐采用封閉式設(shè)置。
[0013]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型由于采用高壓循環(huán)泥漿栗對(duì)鐵質(zhì)循環(huán)管中的泥漿進(jìn)行加壓，并通過壓力傳感器和溫度傳感器實(shí)時(shí)地對(duì)泥漿壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可通過調(diào)節(jié)高壓泥漿栗的功率隨時(shí)對(duì)泥漿壓力進(jìn)行調(diào)整，從而監(jiān)測(cè)不同壓力下泥漿的流動(dòng)情況。2、本實(shí)用新型由于采用真空栗將鐵質(zhì)循環(huán)管中非泥漿段的空氣抽出，確保其可達(dá)到99 %的真空度，從而模擬非氣侵狀態(tài)下深海鉆井過程中，正常高壓泥漿在管道中的流動(dòng)情況。3、本實(shí)用新型由于采用高壓氣瓶結(jié)合恒壓閥的方式將氣體注入泥漿中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體侵入鉆井液情況的模擬，進(jìn)而更深入的研究和了解氣侵發(fā)生時(shí)泥漿流動(dòng)情況。4、本實(shí)用新型由于采用封閉式的釋放罐將帶有高壓氣體的泥漿長時(shí)間靜置后泥漿中的溶解氣能夠充分的析出，并通過恒壓閥進(jìn)行泄壓與氣體的釋放，從而保證了泥漿、氣體釋放過程的安全性。5、本實(shí)用新型由于采用將釋放罐和泥漿攪拌桶連接，從而將泥漿直接導(dǎo)回泥漿攪拌桶進(jìn)行重新配置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了泥漿重復(fù)利用，減少物料的損失。6、本實(shí)用新型由于采用清水對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行清洗，有效地清除實(shí)驗(yàn)裝置中的殘留物，并采用高壓空氣將清水不能有效排出的一些細(xì)小依附物吹出，同時(shí)還能清除殘留在其中的水氣，減少長時(shí)間不用時(shí)水氣對(duì)設(shè)備及管道的腐蝕，保證實(shí)驗(yàn)裝置的有效工作狀態(tài)。綜上所述，本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于泥漿循環(huán)模擬實(shí)驗(yàn)中。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型中深海鉆井中隔水管內(nèi)泥漿循環(huán)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0016]本實(shí)用新型提供一種深海鉆井中隔水管內(nèi)泥漿循環(huán)模擬實(shí)驗(yàn)裝置，如圖1所示，其包括主體循環(huán)裝置1、鉆井液注入與回收結(jié)構(gòu)2、清洗結(jié)構(gòu)3、注氣結(jié)構(gòu)4和監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)5。
[0017]主體循環(huán)裝置I包括鐵質(zhì)循環(huán)管11、透明可視有機(jī)玻璃段12、第一壓力傳感器13、第一溫度傳感器14和高壓循環(huán)泥漿栗15。鐵質(zhì)循環(huán)管11采用一完全封閉的閉環(huán)結(jié)構(gòu)，且將鐵質(zhì)循環(huán)管11的一側(cè)下端設(shè)置有透明可視有機(jī)玻璃段12，鐵質(zhì)循環(huán)管11的另一側(cè)連接有高壓循環(huán)泥漿栗15。在鐵質(zhì)循環(huán)管11的底部管道上設(shè)置有第一壓力傳感器13和第一溫度傳感器14。
[0018]鉆井液注入與回收結(jié)構(gòu)2包括泥漿攪拌桶21、電機(jī)22、計(jì)量栗23和釋放罐24。泥漿攪拌桶21連接電機(jī)22，泥漿攪拌桶21的泥漿出口通過管道連接計(jì)量栗23的入口，計(jì)量栗23的出口通過管道連接位于鐵質(zhì)循環(huán)管11底部的泥漿出入口，完成鉆井液的注入。釋放罐24的泥漿入口通過三通閥與鐵質(zhì)循環(huán)管11的泥漿出入口和計(jì)量栗23出口連通，釋放罐24的泥漿出口通過管道連接泥漿攪拌桶21的泥漿進(jìn)口，完成鉆井液的回收。
[0019]清洗結(jié)構(gòu)3包括一真空栗31、兩空壓機(jī)32和三帶有控制閥門6的清水管33。真空栗31和一空壓機(jī)32通過管道均連接至位于鐵質(zhì)循環(huán)管11頂部的進(jìn)出氣口。一清水管33位于鐵質(zhì)循環(huán)管11頂部，與鐵質(zhì)循環(huán)管11連通，一清水管33與泥漿攪拌桶21和計(jì)量栗23連通，另一清水管33和另一空壓機(jī)32 (圖中未標(biāo)出)均連接至釋放罐24的清洗進(jìn)口。
[0020]注氣結(jié)構(gòu)4包括若干高壓氣瓶41、第二壓力傳感器42、第二溫度傳感器43和兩恒壓閥44。若干高壓氣瓶41并聯(lián)后通過管道連接一恒壓閥44的入口，該恒壓閥44的出口通過管道連接位于鐵質(zhì)循環(huán)管11底部的進(jìn)氣口，另一恒壓閥44的進(jìn)口通過管道連接釋放罐24的出氣口，控制釋放罐24內(nèi)產(chǎn)生氣體的排出。
[0021]監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)5包括超聲波傳感器51、泥線處溢流監(jiān)測(cè)裝置樣機(jī)52和主計(jì)算機(jī)53。超聲波傳感器51設(shè)置在鐵質(zhì)循環(huán)管11上設(shè)置有透明可視有機(jī)玻璃段12的一側(cè)，且位于透明可視有機(jī)玻璃段12上方。超聲波傳感器51連接泥線處溢流監(jiān)測(cè)裝置樣機(jī)52，泥線處溢流監(jiān)測(cè)裝置樣機(jī)52連接計(jì)算機(jī)53，超聲波傳感器51將接收到的鐵質(zhì)循環(huán)管11中泥漿運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的信號(hào)傳遞給泥線處溢流監(jiān)測(cè)裝置樣機(jī)52，通過泥線處溢流監(jiān)測(cè)裝置樣機(jī)52顯示在主計(jì)算機(jī)53的顯示屏上。
[0022]上述實(shí)施例中，在鐵質(zhì)循環(huán)管11頂部設(shè)置有排氣口，排氣口連接帶有控制閥門6的排氣管7。
[0023]上述實(shí)施例中，在鐵質(zhì)循環(huán)管11底部、泥漿攪拌桶21底部和釋放罐24底部均設(shè)置有帶有控制閥門6的排污管8。
[0024]上述實(shí)施例中，各個(gè)管道上均設(shè)置有控制閥門6。
[0025]上述實(shí)施例中，高壓循環(huán)泥漿栗15采用可調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)葉輪推動(dòng)泥漿循環(huán)的方式。
[0026]上述實(shí)施例中，釋放罐24采用封閉式設(shè)置。
[0027]采用深海鉆井中隔水管內(nèi)泥漿循環(huán)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟:
[0028]I)使用清水管33分別向鐵質(zhì)循環(huán)管11、泥漿攪拌桶21、計(jì)量栗23和釋放罐24中注入清水，當(dāng)清水注滿