本實(shí)用新型涉及石油鉆井工程技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種模擬流體循環(huán)地層的裝置。

背景技術(shù)：

隨著鉆井工作的不斷深入發(fā)展以及鉆井工藝水平的不斷提高，越來越多的鉆井作業(yè)實(shí)踐表明鉆井液在保障鉆井井下安全、穩(wěn)定井壁、提高鉆速、保護(hù)儲層等方面有重要作用，因而鉆井液性能的好壞在鉆井工作中起到至關(guān)重要的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的一個目的在于提供一種模擬流體循環(huán)地層的裝置，可以非常方便地在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬流體循環(huán)地層試驗(yàn)，測試鉆井液、沖洗液的性能，并且可以獲知鉆井液和沖洗液的匹配性能，為鉆井液和沖洗液的實(shí)際使用提供前期依據(jù)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：

一種模擬流體循環(huán)地層的裝置，包括流體池、流體輸送管、流體回流管、實(shí)驗(yàn)支架、透明過濾器單元和巖芯；所述透明過濾器單元安裝在所述實(shí)驗(yàn)支架上，所述巖芯位于所述透明過濾器單元內(nèi)；所述巖芯為兩端開口的中空圓筒狀結(jié)構(gòu)，并且所述巖芯上端頂在所述透明過濾器單元的頂面上，所述巖芯下端扣在所述透明過濾器單元的底面上，所述巖芯上端的邊沿端面與所述透明過濾器單元的頂面之間液封，所述巖芯下端的邊沿端面與所述透明過濾器單元的底面之間液封，所述巖芯四周與所述透明過濾器單元內(nèi)壁之間為環(huán)形空間；所述流體輸送管的一端與所述流體池的流體出口流體導(dǎo)通、另一端與所述環(huán)形空間的流體入口流體導(dǎo)通；所述流體回流管的一端與所述流體池的流體回流入口流體導(dǎo)通、另一端與所述環(huán)形空間的流體出口流體導(dǎo)通。

上述模擬流體循環(huán)地層的裝置，所述透明過濾器單元的頂部設(shè)置有第一流體出口，所述透明過濾器單元的底部設(shè)置有第二流體出口和流體入口；所述流體回流管的一端通過所述第一流體出口與所述環(huán)形空間流體導(dǎo)通，所述流體輸送管的一端通過所述流體入口與所述環(huán)形空間流體導(dǎo)通；所述第二流體出口與所述巖芯的中空腔室流體導(dǎo)通。

上述模擬流體循環(huán)地層的裝置，所述第二流體出口通過流體導(dǎo)管與流體測量儀器的被測流體入口流體導(dǎo)通。

上述模擬流體循環(huán)地層的裝置，所述實(shí)驗(yàn)支架為可升降實(shí)驗(yàn)支架；以便根據(jù)具體測試情況調(diào)試實(shí)驗(yàn)支架的高度。

上述模擬流體循環(huán)地層的裝置，所述流體池內(nèi)有加熱元件；模擬地表溫度，使得測試數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

上述模擬流體循環(huán)地層的裝置，所述流體輸送管上安裝有泥漿泵，方便對流體池里面的液體進(jìn)行抽取。

上述模擬流體循環(huán)地層的裝置，所述巖芯上端的邊沿端面與所述透明過濾器單元的頂面之間以及所述巖芯下端的邊沿端面與所述透明過濾器單元的底面之間均安裝有橡膠密封墊。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

(1)鉆井液循環(huán)流動，在巖芯外表面形成泥餅，鉆井液向巖芯內(nèi)部滲透，可以測量滲透的體積，其中滲透的體積包括瞬時濾失量和形成泥餅后的濾失量。在一定時間內(nèi)，根據(jù)測量的體積，可以得出不同鉆井液體系通過同一種巖芯的滲透和濾失情況，也可以得出同一鉆井液體系通過不同巖芯的滲透和濾失情況；另外，可以更直觀的觀測在巖芯周圍形成泥餅的情況；

(2)將流體池內(nèi)的鉆井液更換為沖洗液，沖洗一定時間后，測量從巖芯流出的濾失量，可以測試沖洗液對巖芯表面附著的泥餅和巖芯內(nèi)部的沖洗能力；

(3)沖洗完畢之后，可以先在過濾器單元內(nèi)加入水泥漿，候凝一段時間后，觀察和測量水泥漿與巖芯外表面結(jié)合的牢固程度。

采用透明過濾器單元，可以非常方便地在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行觀察，能夠直觀的獲知鉆井液、沖洗液的性能，并且可以獲知鉆井液和沖洗液的匹配性能，為鉆井液和沖洗液的實(shí)際使用提供前期依據(jù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為模擬流體循環(huán)地層的裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為模擬流體循環(huán)地層的裝置的透明過濾器單元結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-流體鉆井液池，2-流體鉆井液輸送管，3-流體鉆井液回流管，4-實(shí)驗(yàn)支架，5-透明過濾器單元，6-巖芯，7-環(huán)形空間，8-第一流體出口，9-第二流體出口，10-流體入口，11-中空腔室，12-加熱元件，13-泥漿泵，14-流體導(dǎo)管，15-流體測量儀器，16-橡膠密封墊。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明本實(shí)用新型，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1、2所示，一種模擬流體循環(huán)地層的裝置，包括流體池1、流體輸送管2、流體回流管3、實(shí)驗(yàn)支架4、透明過濾器單元5和巖芯6；所述透明過濾器單元5安裝在所述實(shí)驗(yàn)支架4上，所述巖芯6位于所述透明過濾器單元5內(nèi)；所述巖芯6為兩端開口的中空圓筒狀結(jié)構(gòu)，并且所述巖芯6上端頂在所述透明過濾器單元5的頂面上，所述巖芯6下端扣在所述透明過濾器單元5的底面上，所述巖芯6上端的邊沿端面與所述透明過濾器單元5的頂面之間液封，所述巖芯6下端的邊沿端面與所述透明過濾器單元5的底面之間液封，所述巖芯6四周與所述透明過濾器單元5內(nèi)壁之間為環(huán)形空間7；所述流體輸送管2的一端與所述流體池1的流體出口流體導(dǎo)通、另一端與所述環(huán)形空間7的流體入口流體導(dǎo)通；所述流體回流管3的一端與所述流體池1的流體回流入口流體導(dǎo)通、另一端與所述環(huán)形空間7的流體出口流體導(dǎo)通；所述透明過濾器單元5的頂部設(shè)置有第一流體出口8，所述透明過濾器單元5的底部設(shè)置有第二流體出口9和流體入口10；所述流體回流管3的一端通過所述第一流體出口8與所述環(huán)形空間7流體導(dǎo)通，所述流體輸送管2的一端通過所述流體入口10與所述環(huán)形空間7流體導(dǎo)通；所述第二流體出口9與所述巖芯6的中空腔室11流體導(dǎo)通；所述第二流體出口9通過流體導(dǎo)管14與流體測量儀器15的被測流體入口流體導(dǎo)通；所述實(shí)驗(yàn)支架4為可升降實(shí)驗(yàn)支架；所述流體池1內(nèi)有加熱元件12，所述流體輸送管2上安裝有泥漿泵13，所述巖芯6上端的邊沿端面與所述透明過濾器單元5的頂面之間以及所述巖芯6下端的邊沿端面與所述透明過濾器單元5的底面之間均安裝有橡膠密封墊16。

本實(shí)施例模擬流體循環(huán)地層的裝置在工作時：

(1)鉆井液循環(huán)流動，在巖芯外表面形成泥餅，鉆井液向巖芯內(nèi)部滲透，可以測量滲透的體積：在所述流體池1內(nèi)加入鉆井液，所述流體池1內(nèi)安裝的所述加熱元件12對加入的鉆井液進(jìn)行加熱，啟動所述泥漿泵13，所述流體池1內(nèi)的鉆井液依次通過所述流體輸送管2和所述流體入口10輸送到所述透明過濾器單元5內(nèi)，鉆井液在所述環(huán)形空間7內(nèi)進(jìn)行循環(huán)流動，鉆井液在所述巖芯6外表面形成泥餅，并且鉆井液向所述巖芯6的中空腔室11內(nèi)滲透，中空腔室11內(nèi)的流體依次通過所述第二流體出口9和所述流體導(dǎo)管14進(jìn)入到所述流體測量儀器15內(nèi)部，進(jìn)行流體體積的測量，所述透明過濾器單元5內(nèi)的鉆井液通過所述流體回流管3回流到所述流體池1內(nèi)；鉆井液循環(huán)流動，在巖芯外表面形成泥餅，同時鉆井液向巖芯內(nèi)部滲透，可以測量滲透的體積，其中滲透的體積包括瞬時濾失量和形成泥餅后的濾失量。在一定時間內(nèi)，根據(jù)測量的體積，可以得出不同鉆井液體系通過同一種巖芯的滲透和濾失情況，也可以得出同一鉆井液體系通過不同巖芯的滲透和濾失情況；另外，可以更直觀的觀測在巖芯周圍形成泥餅的情況；

(2)將流體池內(nèi)的鉆井液更換為沖洗液，可以測試沖洗液對巖芯表面附著的泥餅的沖洗能力：將所述流體池1內(nèi)的鉆井液進(jìn)行處理之后在所述流體池1內(nèi)加入沖洗液，所述流體池1內(nèi)安裝的所述加熱元件12對加入的沖洗液進(jìn)行加熱，啟動所述泥漿泵13，所述流體池1內(nèi)的沖洗液依次通過所述流體輸送管2和所述流體入口10輸送到所述透明過濾器單元5內(nèi)，沖洗液在所述環(huán)形空間7內(nèi)進(jìn)行循環(huán)流動，對鉆井液在所述巖芯6外表面形成的泥餅進(jìn)行沖洗，所述透明過濾器單元5內(nèi)的沖洗液通過所述流體回流管3回流到所述流體池1內(nèi)；將流體池內(nèi)的鉆井液更換為沖洗液，沖洗一定時間后，測量從巖芯流出的濾失量，可以測試沖洗液對巖芯表面附著的泥餅和巖芯內(nèi)部的沖洗能力；

(3)沖洗完畢之后，可以在所述過濾器單元5內(nèi)加入水泥漿，觀察和測量水泥漿與巖芯外表面結(jié)合的牢固程度；將所述流體池1內(nèi)的沖洗液進(jìn)行處理之后在所述流體池1內(nèi)加入水泥漿，啟動所述泥漿泵13，所述流體池1內(nèi)的水泥漿依次通過所述流體輸送管2和所述流體入口10輸送到所述透明過濾器單元5內(nèi)，所述水泥漿流入所述環(huán)形空間7內(nèi)且附著在所述巖芯6上，通過所述透明過濾器單元5觀察和測量水泥漿與所述巖芯6外表面結(jié)合的牢固程度；

采用透明過濾器單元，可以非常方便地在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行觀察，能夠直觀的獲知鉆井液、沖洗液的性能，并且可以獲知鉆井液和沖洗液的匹配性能，為鉆井液和沖洗液的實(shí)際使用提供前期依據(jù)。

顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。