一种基于玻璃岩心的钻井液动态损害评价仪制造技术

本发明专利技术公开了一种基于玻璃岩心的钻井液动态损害评价仪，属于钻井勘探领域，其包括控制器和支架，支架上设置有釜体，釜体的内部设置有用于放置钻井液的井，釜体的上端设置有井盖，釜体的侧面设置有与井连通的岩心夹持组件，岩心夹持组件的另一端活动设置有计量组件；井内设置有用于搅动钻井液的搅拌器，釜体外设置有用于驱动搅拌器的动力部件；井盖上设置有用于安装温度压力传感器的数据探测孔，以及用于安装加压装置的加压孔。本发明专利技术可以避免钻井液滞留在导流室内，同时可以将填充在玻璃岩心内的钻井液也进行统计，可以极大的提高钻井液滤失量的获取精度，进而提高钻井液的损害评价精度。评价精度。评价精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于玻璃岩心的钻井液动态损害评价仪


[0001]本专利技术涉及钻井勘探领域，具体涉及一种基于玻璃岩心的钻井液动态损害评价仪。

技术介绍

[0002]井漏是最麻烦的钻井难题之一。由于昂贵的钻井液损失到地层中导致经济成本的增加，还可能导致一些井控问题。全世界井漏发生率约占总井数20%~25%，因此井漏一直是国内外一直关注的问题。
[0003]滤失是指在压力差作用下，钻井液中的自由水向井壁岩石的裂缝或孔隙中渗透。在滤失过程中钻井液中的一些固体颗粒便附着在井壁上，形成泥饼，井壁上形成泥饼后又会阻止或减慢钻井液中水继续侵入地层为了维持井眼的稳定以及减少钻井液固、液相侵入地层，就必须控制钻井液的滤失性能。因此如何在室内研究中正确评价堵漏钻井液的堵漏效果，形成钻井液动态损害测量方法，对解决井漏问题及储层保护有着重要的意义。但目前室内对钻井液动态损害评价仪通过调节杆（导流杆）和容器接取从岩心端口流出的钻井液来判断钻井液的滤失量，而调节杆通常水平设置，整个评价仪重量大难以进行倾斜，因此该方式存在岩心出口流出的一部分钻井液会残留在调节杆中的空隙内，且由于调节杆的长度通常在10cm以上，因此残留的钻井液数量不少，从而无法精确测量钻井液滤失量，也就无法精确的对钻井液进行损害评价。
[0004]此外，由于评价仪井内为高压状态，且现有的直接连接驱动搅拌器的方式无法满足高压密封要求，因此基本都采用磁力连轴器的隔空驱动方式，但在井内高压状态下，磁力连轴的扭矩低，使得搅拌器的转速难以满足更高的模拟要求，高压环境也无法实现对搅拌器转速的测量，因此难以使钻井液达到预期的剪切速率。且现有岩心夹持器大多采用不锈钢材质做成，并未对其进行可视化设计，使用者无法了解岩心在使用中的状态。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种基于玻璃岩心的钻井液动态损害评价仪解决了现有评价仪无法精确的对钻井液进行损害评价的问题。
[0006]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：提供一种基于玻璃岩心的钻井液动态损害评价仪，其包括控制器和支架，支架上设置有釜体，釜体的内部设置有用于放置钻井液的井，釜体的上端设置有井盖，釜体的侧面设置有与井连通的岩心夹持组件，岩心夹持组件的另一端活动设置有计量组件；井内设置有用于搅动钻井液的搅拌器，釜体外设置有用于驱动搅拌器的动力部件；井盖上设置有用于安装温度压力传感器的数据探测孔，以及用于安装加压装置的加压孔；计量组件包括导流杆，导流杆内设置有贯穿导流杆一端的导流室，导流室内设置有活塞，导流室的末端设置有连接至导流杆侧面的进液口和出液口，进液口连接液体供应器，进液口与液体供应器之间设置有第一阀门；出液口连接容器，出液口与容器之间设置有第二
阀门；岩心夹持组件包括壳体，壳体内设置有用于夹持玻璃岩心的第一腔室，以及用于连接计量组件的第二腔室，第一腔室和第二腔室相连后贯穿壳体；第一腔室的内壁上嵌置有光源和温度传感器，壳体上设置有贯穿至第一腔室的第一视窗；第一腔室的直径大于第二腔室的直径；动力部件、温度压力传感器、加压装置、光源和温度传感器分别连接控制器。
[0007]进一步地，出液口与容器之间设置有流量计，流量计连接控制器。
[0008]进一步地，釜体的上端面设置有第一螺栓孔，井盖上设置有与第一螺栓孔对应的第二螺栓孔，釜体和井盖通过螺栓连接。
[0009]进一步地，釜体的侧壁上设置有第二视窗，第一视窗和第二视窗均为耐压玻璃。
[0010]进一步地，动力部件包括电动机和与电动机转轴相连接的磁力连轴器，磁力连轴器设置在釜体的底部；搅拌器的底部设置有与磁力连轴器相匹配的永磁体；电动机与控制器相连接。
[0011]进一步地，动力部件包括设置在釜体侧壁上的绕阻，绕阻外设置有保护罩；搅拌器的侧面设置有与绕阻通电所产生磁场相匹配的永磁体；绕阻与控制器相连接；进一步地，壳体上设置有电加热丝，电加热丝与控制器相连接。
[0012]进一步地，导流杆包括螺纹段和限位段；螺纹段的外表面和第一腔室的内表面设置有相互匹配的螺纹；限位段的直径与第二腔室的直径相同；螺纹段的直径大于限位段的直径。
[0013]进一步地，限位段的前端设置有第一密封圈；螺纹段的前端设置有第二密封圈。
[0014]进一步地，导流室内靠近进液口或出液口的那一端设置有挡块。
[0015]本专利技术的有益效果为：1、本专利技术先通过进液口将导流室填充满，使活塞与玻璃岩心紧贴，并保持导流室内充满液体，然后将连接到容器的那一端放置在高于第一阀门，打开第二阀门，使液体充满第一阀门至容器之间的管路，关闭第一阀门，将钻井液放入井内指定位置处，盖上井盖，并将温度压力传感器和加压装置接在井盖对应的孔上；启动加压装置对井内加压，并启动动力部件驱动搅拌器，同时通过容器开始记录所接取的液体，直至没有液体流入容器，得到钻井液的滤失量并完成钻井液的损害评价。本评价仪可以避免钻井液滞留在导流室内，同时可以将填充在玻璃岩心内的钻井液也进行统计，可以极大的提高钻井液滤失量的获取精度，进而提高钻井液的损害评价精度。
[0016]2、本评价仪设置的第一视窗可以观察玻璃岩心在使用过程中的状态，便于使用者直接了解岩心缝隙在被钻井液填堵的过程，增加钻井液填堵缝隙的认识。
[0017]3、第二腔室大于第一腔室的设置方式可以灵活调节导流杆进入岩心夹持组件的深度，进而灵活调节对玻璃岩心的支撑，使不同长度的玻璃岩心的端面也能与井的内壁齐平，增大试验对象的选取灵活度。
[0018]4、温度传感器可以实时获取玻璃岩心的温度，便于使用者了解玻璃岩心的状态，进而更准确的模拟地下环境。
[0019]5、第二视窗可以便于使用者观测井内状态，也可以观测井内钻井液的流动状态，间接获取搅拌器的转速，便于使用者调节动力部件来调整合适的转速，使钻井液达到预期
的剪切速率。
[0020]6、本专利技术通过绕阻的形式产生强力磁场来驱动搅拌器，可通过调节磁场大小和磁场方向来进行驱动和转速调节，相比磁力连轴器可提供更大的搅拌扭矩，使得本评价仪能适应更高的模拟要求。
[0021]7、电加热丝可对玻璃岩心和玻璃岩心内的钻井液加热，模拟真实井内的温度环境，提高评价精度。
[0022]8、导流杆设置为两段式可以灵活选取限位段的长度，以此适应不同长度的玻璃岩心，提高实用性。
[0023]9、第一密封圈和第二密封圈既可以防止钻井液进入导流杆与壳体之间的缝隙，提高评价精度，同时还可以避免螺纹段头端与第一腔室、限位段头端与玻璃岩心的硬接触，提高评价仪的耐用性。
[0024]10、挡块可以避免活塞运动至进液口或出液口处，进而防止活塞影响导流室内填充液体，提高本评价仪的使用便利性。
[0025]11、流量计可以使控制器直接读取钻井液的滤失量，也可以对通过容器获得的滤失量进行校正，进而提高评价精度。
附图说明
[0026]图1为本评价仪采用电动机驱动的结构示意图；图2为本评价仪采用绕阻驱动的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于玻璃岩心的钻井液动态损害评价仪，其特征在于，包括控制器（10）和支架（1），所述支架（1）上设置有釜体（2），所述釜体（2）的内部设置有用于放置钻井液的井（4），釜体（2）的上端设置有井盖（6），釜体（2）的侧面设置有与井（4）连通的岩心夹持组件（11），所述岩心夹持组件（11）的另一端活动设置有计量组件；所述井（4）内设置有用于搅动钻井液的搅拌器，所述釜体（2）外设置有用于驱动所述搅拌器的动力部件；所述井盖（6）上设置有用于安装温度压力传感器的数据探测孔（8），以及用于安装加压装置的加压孔（9）；所述计量组件包括导流杆（12），所述导流杆（12）内设置有贯穿导流杆（12）一端的导流室（18），导流室（18）内设置有活塞（19），导流室（18）的末端设置有连接至导流杆（12）侧面的进液口（13）和出液口（16），进液口（13）连接液体供应器，进液口（13）与液体供应器之间设置有第一阀门（14）；出液口（16）连接容器（21），出液口（16）与容器（21）之间设置有第二阀门（17）；所述岩心夹持组件（11）包括壳体（29），所述壳体（29）内设置有用于夹持玻璃岩心（23）的第一腔室（31），以及用于连接计量组件的第二腔室（32），第一腔室（31）和第二腔室（32）相连后贯穿壳体（29）；第一腔室（31）的内壁上嵌置有光源（24）和温度传感器（27），壳体（29）上设置有贯穿至第一腔室（31）的第一视窗（25）；第一腔室（31）的直径大于第二腔室（32）的直径；所述动力部件、温度压力传感器、加压装置、光源（24）和温度传感器（27）分别连接控制器（10）。2.根据权利要求1所述的基于玻璃岩心的钻井液动态损害评价仪，其特征在于，所述出液口（16）与容器（21）之间设置有流量计（20），流量计（20）连接控制器（10）。3.根据权利要求1所述的基于玻璃岩心的钻井液动态损害评价仪，其特征在于，所述釜体...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘继平，李阳，韩凯，倪建军，张浩，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：