一种不同倾角井筒中气体侵入及压回地层实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及海洋钻井技术领域，特别涉及一种不同倾角井筒中气体侵入及压回地层实验装置及方法。其技术方案是：井筒外管的内腔设有内管和LED光源，在井筒外管的外壁设有一组以上的进口；在下堵头的外部安装气泡发生装置，通过进气针管穿过下堵头伸到井筒外管的内腔，输入端连接空气压缩机；在井筒外管的下端出口通过管线和背压阀连接到地层单元的进口，储液罐的下端通过管线、螺杆泵和三通阀连接到井筒外管的上端；在井筒外管的外侧安设高速摄像机。有益效果：本发明专利技术能够模拟不同地层参数下，不同倾角下的井筒中不同尺度气泡在不同压井位置、不同液相排量下的侵入井筒及压回地层过程，设备简单、易组装，为压回法压井参数设计提供理论支持。供理论支持。供理论支持。

【技术实现步骤摘要】
一种不同倾角井筒中气体侵入及压回地层实验装置及方法


[0001]本专利技术涉及海洋钻井
，特别涉及一种不同倾角井筒中气体侵入及压回地层实验装置及方法。

技术介绍

[0002]随着我国油气开采重心逐渐向深层、深水转移，水平井已经成为重要开发井型。而深部气藏普遍具有井深，高温高压、多裂缝发育、窄安全密度窗口层段多的特点，钻井期间钻遇异常压力地层概率高，容易发生溢流。采用常规的正/反循环压井往往越压越漏、涌漏交替，甚至导致井喷失控、单井报废。此外，当钻遇含H2S的深部气层时，常规循环压井法更不适用，压回法压井则可以将含H2S的溢流气体直接压回地层，是深部气藏钻井溢流的一种常用的压井方法。
[0003]在压回法压井过程中，压井液从井口环空泵入向井底运动，与井底侵入气向上运动方向正好相反，在井筒垂直
‑
倾斜
‑
水平环空中形成气液逆向多相流动，两者相互冲击，如果向上运移的侵入气在压井液作用下不断转向，随压井液向井底运移，最终被全部压回地层，则压井成功。流型变化依次为环状流、段塞流、泡状流，与常规的气液同向两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不同倾角井筒中气体侵入及压回地层实验装置，包括地层单元，其特征是：还包括空气压缩机（1）、气泡发生装置（6）、进气针管（8）、下堵头（9）、背压阀（11）、储液罐（19）、螺杆泵（20）、三通阀（22）、上堵头（24）、进口（26）、LED光源（27）、管段连接法兰（28）、内管（29）、井筒外管（34）、金属支架（35）、第二角度调节机构（36），所述井筒外管（34）的内腔设有内管（29）和LED光源（27），在井筒外管（34）的上端设有上堵头（24），下端设有下堵头（9），所述井筒外管（34）的中部设有管段连接法兰（28），管段连接法兰（28）通过第二角度调节机构（36）连接到金属支架（35），在井筒外管（34）的外壁设有一组以上的进口（26）；在下堵头（9）的外部安装气泡发生装置（6），气泡发生装置（6）的输出端通过进气针管（8）穿过下堵头（9）伸到井筒外管（34）的内腔，气泡发生装置（6）的输入端连接空气压缩机（1）；在井筒外管（34）的下端出口通过管线和背压阀（11）连接到地层单元的进口，所述地层单元的出口通过管线连接到储液罐（19）；所述储液罐（19）的下端通过管线、螺杆泵（20）和三通阀（22）连接到井筒外管（34）的上端；在井筒外管（34）的外侧安设高速摄像机（37），所述高速摄像机（37）通过导线连接计算机（38）。2.根据权利要求1所述的不同倾角井筒中气体侵入及压回地层实验装置，其特征是：所述的进口（26）的外部连接模拟救援井，所述模拟救援井包括第一角度调节机构（30）、模拟救援井直井段（31）、第一连接头（32）、模拟救援井造斜段（33），所述模拟救援井直井段（31）通过第一连接头（32）连接到模拟救援井造斜段（33）的一端，模拟救援井造斜段（33）的另一端连接到进口（26），所述模拟救援井直井段（31）的外壁连接第一角度调节机构（30）。3.根据权利要求2所述的不同倾角井筒中气体侵入及压回地层实验装置，其特征是：所述的地层单元包括模拟地层裂缝（13）、调整杆旋钮（15）、模拟套筒（16）、调整杆活塞（17），在两组模拟套筒（16）之间设有多组模拟地层裂缝（13），在每组模拟套筒（16）内安装调整杆，调整杆的下端设有调整杆活塞（17），上端设有调整杆旋钮（15），通过上下移动调整杆活塞（17）来控制模拟地层裂缝（13）的连通数量。4.根据权利要求3所述的不同倾角井筒中气体侵入及压回地层实验装置，其特征是：所述的模拟地层裂缝（13）采用两组有机玻璃板形成的夹缝来模拟，在有机玻璃板的四周设有密封片（14），在有机玻璃板的两端设有第二连接头，通过第二连接头连接到模拟套筒（16）一侧设有的出液口，在有机玻璃板的四周设有调节螺栓（12），通过调节螺栓（12）调节夹缝的宽度。5.根据权利要求4所述的不同倾角井筒中气体侵入及压回地层实验装置，其特征是：所述的第二角度调节机构（36）包括固定板（36.1）、固定螺栓（36.2）、金属架固定板连接孔（36.3）、半圆形连接板（36.4）、连接螺栓（36.5），所述的固定板（36.1）通过一组以上的固定螺栓（36.2）连接到金属支架（35）上，在固定板（36.1）的外侧设有半圆形连接板（36.4），在半圆形连接板（36.4）内设有半圆环形调节槽（36.6），通过连接螺栓（36.5）穿过半圆环形调节槽（36.6）并连接到管段连接法兰（28），便于调整井筒外管（34）的倾角。6.根据权利要求5所述的不同倾角井筒中气体侵入及压回地层实验装置，其特征是：所述的空气压缩机（1）的输出端通过管线和减压阀（2）、稳压阀（3）、气体流量调节计（4）、单向阀（5）连接到气泡发生装置（6）的输入端。7.根据权利要求6所述的不同倾角井筒中气体侵入及压回地层实验装置，其特征是：所述的螺杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹邦堂，丁天宝，孙宝江，王志远，高永海，李昊，孙小辉，王雪瑞，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：