0036]所述驅(qū)動裝置為磁驅(qū)電機(jī)，所述磁驅(qū)電機(jī)包括電機(jī)本體、內(nèi)磁環(huán)12、隔離套14和外磁環(huán)11，所述內(nèi)磁環(huán)12通過連接桿與攪拌桶4連接，所述隔離套14設(shè)置于所述內(nèi)磁環(huán)12的外側(cè)，所述外磁環(huán)11設(shè)置于所述隔離套14的外側(cè)，所述外磁環(huán)11通過轉(zhuǎn)軸13與電機(jī)本體連接。所述驅(qū)動裝置還包括轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，所述電機(jī)本體受控于所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。
[0037]所述評價裝置內(nèi)的試件與外界相通，用氣體加壓，維持鉆井時地層與環(huán)空形成泥餅所需壓差，由加熱外套模擬井底溫度，通過旋轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)帶動鉆井液對巖心泥餅的沖蝕。通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)外筒的轉(zhuǎn)速，模擬鉆井時不同環(huán)空返速鉆井液對泥餅的作用。
[0038]本發(fā)明還公開了一種基于形成動態(tài)泥餅的固井沖洗液評價裝置的實驗方法，所述方法包括如下步驟:
[0039]I)根據(jù)現(xiàn)場所鉆井的地質(zhì)條件，選取巖性、強(qiáng)度、孔隙度和滲透率等物理性能相近的巖心，或選取模擬固井用套管的鋼柱，并加工成一定尺寸的試件；
[0040]2)將加溫外套加溫到實驗溫度；
[0041]3)將巖心或鋼柱放于試件安置器中，在巖心或鋼柱周圍用固體膠密封；
[0042]4)將安裝有巖心或鋼柱的試件安置器裝配于下釜蓋上，蓋好下釜蓋；
[0043]5)將裝配好下釜蓋的釜體置于加溫外套內(nèi)，注入鉆井液至釜體刻度處，蓋上釜蓋;
[0044]6)開動磁驅(qū)電機(jī)到一定轉(zhuǎn)速，注入氮?dú)獾街付▔毫?由裝置壓力表讀出)，關(guān)閉氮?dú)庾⑷腴y，使巖心外壁形成泥餅或鋼柱上粘附鉆井液泥糊后，緩慢釋放壓力至零，冷卻到室溫，停止電機(jī)，打開和移開釜蓋，取出釜體，傾出鉆井液，取出裝有試件的安置器，通過厚度測量儀測量試件中部至少六點處泥餅或泥糊厚度，取測量點厚度的平均值，記為hi ;
[0045]7)將釜體及各部件洗凈備用；
[0046]8)將加溫外套加溫到實驗溫度(井底循環(huán)溫度)；
[0047]9)將上述測量后的試件安置器裝配于下釜蓋上，蓋好下釜蓋；
[0048]10)將裝配好下釜蓋的釜體置于加溫外套內(nèi)，注入沖洗液至釜體刻度處，蓋上釜蓋;
[0049]11)開動磁驅(qū)電機(jī)到一定轉(zhuǎn)速，注入氮?dú)獾街付▔毫?由裝置壓力表讀出)，關(guān)閉氮?dú)庾⑷腴y，使巖心或鋼柱被沖刷一定時間后，緩慢釋放壓力至零，冷卻到室溫，停止電機(jī)，打開和移開釜蓋，取出釜體，傾出沖洗液，取出裝有試件的安置器，通過厚度測量儀測量試件中部至少六點處泥餅或泥糊厚度，取測量點厚度的平均值，記為h2 ;
[0050]12)將釜體及各部件洗凈；
[0051]13)通過下式計算沖洗液的沖洗效率A:A = (l-hl/h2)*100%。
[0052]該評價裝置模擬井下壓差、溫度和鉆井液流動作用下形成泥餅，更接近工程實際，具有操作簡單、適用范圍廣的特點，模擬井下泥餅的程度好，克服了沖洗液沖洗效果模擬評價中存在的不足；該實驗方法利用上述評價裝置對固井沖洗液的沖洗效率進(jìn)行評價，該方法操作簡便、準(zhǔn)確，得到的評價參數(shù)對固井施工具有重要的指導(dǎo)作用。
【主權(quán)項】
1.一種基于形成動態(tài)泥餅的固井沖洗液評價裝置，其特征在于:所述評價裝置包括支架(18)、加熱外套(17)、反應(yīng)釜及驅(qū)動裝置，所述加熱外套(17)可升降的連接在支架(17)上，所述加熱外套(17)為上、下兩端開口的筒狀結(jié)構(gòu)，加熱外套(17)上端開口的內(nèi)徑與反應(yīng)釜的外徑間隙配合，加熱外套下端開口的內(nèi)徑小于反應(yīng)釜的外徑，所述反應(yīng)釜位于所述加熱外套(17)內(nèi)，反應(yīng)釜的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有鉆井液刻度線￠)，所述反應(yīng)釜的底部設(shè)有試件安裝器(I)，所述試件安裝器(I)上設(shè)有與加熱外套(17)下端開口相連通的濾液出口(19)，與所述試件安裝器(I)相對的反應(yīng)釜的頂部安裝有攪拌桶(4)，所述攪拌桶(4)在驅(qū)動裝置的帶動下可轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于形成動態(tài)泥餅的固井沖洗液評價裝置，其特征在于:所述反應(yīng)釜包括釜體(5)、上釜蓋(16)和下釜蓋(2)，釜體(5)、上釜蓋(16)和下釜蓋(2)之間通過密封圈和連接件(9)連接成反應(yīng)釜，所述試件安裝器(I)設(shè)置在所述下釜蓋(2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于形成動態(tài)泥餅的固井沖洗液評價裝置，其特征在于:所述評價裝置還包括與所述反應(yīng)釜相連通的位于反應(yīng)釜頂部的壓力表及氣體釋放閥(10)和氣體注入閥(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于形成動態(tài)泥餅的固井沖洗液評價裝置，其特征在于:所述加熱外套(17)內(nèi)設(shè)有溫度傳感器(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于形成動態(tài)泥餅的固井沖洗液評價裝置，其特征在于:所述驅(qū)動裝置為磁驅(qū)電機(jī)，所述磁驅(qū)電機(jī)包括電機(jī)本體、內(nèi)磁環(huán)(12)、隔離套(14)和外磁環(huán)(11)，所述內(nèi)磁環(huán)(12)通過連接桿與攪拌桶(4)連接，所述隔離套(14)設(shè)置于所述內(nèi)磁環(huán)(12)的外側(cè)，所述外磁環(huán)(11)設(shè)置于所述隔離套(14)的外側(cè)，所述外磁環(huán)(11)通過轉(zhuǎn)軸(13)與電機(jī)本體連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于形成動態(tài)泥餅的固井沖洗液評價裝置，其特征在于:所述驅(qū)動裝置還包括轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，所述電機(jī)本體受控于所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于形成動態(tài)泥餅的固井沖洗液評價裝置，其特征在于:所述攪拌桶(4)上設(shè)有攪拌桶溢液孔(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的基于形成動態(tài)泥餅的固井沖洗液評價裝置的實驗方法，其特征在于所述方法包括如下步驟: 1)根據(jù)現(xiàn)場所鉆井的地質(zhì)條件制作試件； 2)將加熱外套加熱到實驗溫度； 3)將試件放置于試件安置器內(nèi)，在試件周圍用固體膠密封； 4)將安裝有試件的試件安置器裝配于下釜蓋中，蓋好下釜蓋；5)將裝配好下釜蓋的釜體置于加熱外套內(nèi)，注入鉆井液至鉆井液刻度線處，蓋好上釜蓋; 6)開動磁驅(qū)電機(jī)到一定轉(zhuǎn)速，注入氮?dú)獾街付▔毫?，關(guān)閉氮?dú)庾⑷腴y，使試件外壁形成泥餅或泥糊后，緩慢釋放壓力至零，冷卻到室溫，停止電機(jī)，打開和移開釜蓋，取出釜體，傾出鉆井液，取出裝有試件的安置器，通過厚度測量儀測量試件中部至少六點處泥餅或泥糊厚度，取測量點厚度的平均值，記為hi ; 7)將釜體及各部件洗凈備用； 8)將加熱外套加熱到井底循環(huán)溫度； 9)將上述測量后的試件安置器裝配于下釜蓋上，蓋好下釜蓋； 10)將裝配好下Il蓋的Il體置于加熱外套內(nèi)，注入沖洗液至Il體刻度處，蓋上Il蓋； 11)開動磁驅(qū)電機(jī)到一定轉(zhuǎn)速，注入氮?dú)獾街付▔毫?，關(guān)閉氮?dú)庾⑷腴y，使試件沖刷一定時間后，緩慢釋放壓力至零，冷卻到室溫，停止電機(jī)，打開和移開釜蓋，取出釜體，傾出沖洗液，取出裝有試件的安置器，通過厚度測量儀測量試件中部至少六點處泥餅或泥糊厚度，取測量點厚度的平均值，記為h2 ; 12)將釜體及各部件洗凈； 13)通過下式計算沖洗液的沖洗效率A:A = (l-hl/h2)*100%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于形成動態(tài)泥餅的固井沖洗液評價裝置的實驗方法，其特征在于所述步驟I)中試件的制作方法為:根據(jù)現(xiàn)場所鉆井的地質(zhì)條件，選取巖性、強(qiáng)度、孔隙度和滲透率性能相近的巖心，或選取模擬固井套管的鋼柱，加工成一定尺寸的試件。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于形成動態(tài)泥餅的固井沖洗液評價裝置的實驗方法，其特征在于所述驅(qū)動裝置為磁驅(qū)電機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于形成動態(tài)泥餅的固井沖洗液評價裝置及其實驗方法，涉及石油勘探開發(fā)鉆井工程中鉆井液動態(tài)泥餅形成裝置或方法技術(shù)領(lǐng)域。所述評價裝置包括支架、加熱外套、反應(yīng)釜及驅(qū)動裝置，該評價裝置模擬井下壓差、溫度和鉆井液流動作用下形成泥餅，更接近工程實際，具有操作簡單、適用范圍廣的特點，模擬井下泥餅的程度好，克服了沖洗液沖洗效果模擬評價中存在的不足；所述實驗方法利用上述評價裝置對固井沖洗液的沖洗效率進(jìn)行評價，該方法操作簡便、準(zhǔn)確，得到的評價參數(shù)對固井施工具有重要的指導(dǎo)作用。
【IPC分類】G01N33-00
【公開號】CN104849404
【申請?zhí)枴緾N201510201995
【發(fā)明人】唐欣, 楊遠(yuǎn)光, 謝應(yīng)權(quán)
【申請人】西南石油大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月24日