一种模拟天然气水合物钻水平井钻杆冲蚀实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及天然气水合物钻井技术领域的一种模拟天然气水合物钻水平井钻杆冲蚀实验装置，它主要由电机、外管接头、内管、外管、混合物进口、液固两相分离器、挡板、液体出口、固体出口、加砂漏斗、砂贮罐、水泵、贮水罐和钻头组成。电机与内管相连，在内管的右端连有钻头；液固两相分离器位于电机的右端，其液体出口和固体出口分别与贮水罐和砂贮罐相连；内管和外管的管材均采用45号碳钢，其大小与实际现场工况相同，通过外管接头可跟换内管和外管的大小来实现模拟现场工况。本实用新型专利技术使用方便快捷，拆卸简单，能模拟出天然气水合物钻水平井过程中钻杆受到的冲蚀作用。

Drill pipe erosion experiment device for simulating natural gas hydrate drilling horizontal well

A simulation of natural gas hydrate in the utility model relates to the technical field of natural gas hydrate drilling horizontal well drilling drill pipe erosion experiment device, which mainly comprises a motor, an outer tube joint, inner tube, outer tube, mixture inlet, liquid-solid separator, liquid solid baffle, export, export, sand funnel, sand tank, water pump the water storage tank, and a drill head. The motor connected with the inner pipe, the inner pipe is connected with the right end of the drill bit; right end of solid-liquid separator located in the motor, the liquid outlet and the solid outlet are respectively connected with the water storage tank and sand tank; the inner pipe and the outer pipe of No. 45 steel pipes are used, the size and the actual conditions of the same, with joint change the size of the inner tube and the outer tube to simulate field conditions through the outer tube. The utility model has the advantages of convenient and quick operation and simple disassembly, and can simulate the erosion action of the drill pipe in the process of drilling horizontal wells by the natural gas hydrate.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及天然气水合物钻井
的一种模拟天然气水合物钻水平井钻杆冲蚀实验装置。
技术介绍
天然气水合物又称“可燃冰”是21世纪最具有价值的能源之一。天然气水合物的开采在许多国家都有开始，但由于技术的限制一直无法大规模开采。由于天然气水合物在常温常压下不稳定易分解，在钻井的过程中由于岩屑与天然气水合物会对钻具产生冲蚀作用，最终使钻具失效。随着钻井液流速的变化，冲蚀作用也随着变化，所以对于天然气水合物钻水平井过程中岩屑和水合物颗粒对直井段和水平段内钻具的冲砂机理及程度有必要进行深入研究。因此，对于实验室内若能有实验装置来研究天然气水合物钻水平井过程中所产生的冲蚀作用，这将对现场实际应用提供一个最优工况奠定基础。
技术实现思路
本技术目的是：提供了一种模拟天然气水合物钻水平井钻杆冲蚀实验装置。本技术所采用的技术方案是：本技术一种模拟天然气水合物钻水平井钻杆冲蚀实验装置，主要由电机、外管接头、内管、外管、混合物进口、液固两相分离器、挡板、液体出口、固体出口、加砂漏斗、砂贮罐、水泵、贮水罐和钻头组成。电机与内管相连，在内管的右端连有钻头；液固两相分离器位于电机的右端，其液体出口和固体出口分别与贮水罐和砂贮罐相连；内管和外管的管材均采用45号碳钢，其大小与实际现场工况相同，通过外管接头可跟换内管和外管的大小来实现模拟现场工况。贮水罐内为清水，砂贮罐内为普通砂和尼龙固体的混合物且两者的大小一致，利用尼龙的密度跟天然气水合物密度相似来模拟天然气水合物固体，外管内壁的粗糙度与砂的粗糙度一致。本技术的优点：使用方便快捷，拆卸简单，可跟换内管和外管的尺寸和内壁的粗糙度，能模拟各种工况下钻杆所受到的冲蚀作用。附图说明图1是本技术一种模拟天然气水合物钻水平井钻杆冲蚀实验装置的结构示意图。图中：1.电机，2.外管接头，3.内管，4.外管，5.混合物进口，6.液固两相分离器，7.挡板，8.液体出口，9.固体出口，10.加砂漏斗，11.砂贮罐，12.水泵，13.贮水罐，14.钻头。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。如图1所示，本技术一种模拟天然气水合物钻水平井钻杆冲蚀实验装置，主要由电机1、外管接头2、内管3、外管4、混合物进口5、液固两相分离器6、挡板7、液体出口8、固体出口9、加砂漏斗10、砂贮罐11、水泵12、贮水罐13和钻头14组成。电机1与内管3相连，在内管3的右端连有钻头14；液固两相分离器6位于电机1的右端，其液体出口8和固体出口9分别与贮水罐13和砂贮罐11相连。如图1所示，具体模拟过程为：首先打开外管4右端的开关并启动电机，使电机带动内管3和钻头14转动，清水从贮水罐13流出后经过液体流量计计量后通过水泵12加压，同时打开砂贮罐11底部的开关，使砂和尼龙混合物从底部流出后与清水进行混合来模拟钻水平井过程，混合物从外管4进入后将随着外管4往上运动对内管3产生冲蚀，调节水泵12的泵压可模拟现场真实的工况。当混合物对内管3冲蚀完后从上部流出，通过混合物进口5进入液固两相分离器6，混合物通过冲击挡板7和沉降作用产生分离，砂和尼龙从底部固体出口9流出后流入砂贮罐11回收利用，从液体出口8流出的液体直接流入贮水罐13进行回收利用，即模拟过程结束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟天然气水合物钻水平井钻杆冲蚀实验装置，主要由电机(1)、外管接头(2)、内管(3)、外管(4)、混合物进口(5)、液固两相分离器(6)、挡板(7)、液体出口(8)、固体出口(9)、加砂漏斗(10)、砂贮罐(11)、水泵(12)、贮水罐(13)和钻头(14)组成，其特征在于：电机(1)与内管(3)相连，在内管(3)的右端连有钻头(14)；液固两相分离器(6)位于电机(1)的右端，其液体出口(8)和固体出口(9)分别与贮水罐(13)和砂贮罐(11)相连。

【技术特征摘要】
1.一种模拟天然气水合物钻水平井钻杆冲蚀实验装置，主要由电机(1)、外管接头(2)、内管(3)、外管(4)、混合物进口(5)、液固两相分离器(6)、挡板(7)、液体出口(8)、固体出口(9)、加砂漏斗(10)、砂贮罐(11)、水泵(12)、贮水罐(13)和钻头(14)组成，其特征在于：电机(1)与内管(3)相连，在内管(3)的右端连有钻头(14)；液固两相分离器(6)位于电机(1)的右端，其液体出口(8)和固体出口(9)分别与贮水罐(13)和砂贮罐(11)相连。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏纳，陈光凌，李鹏杰，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川;51