[发明专利]水基泥浆封堵能力在线测试仪

说明书

技术领域：

本发明涉及一种水基泥浆封堵能力在线测试仪，属钻井泥浆封 堵能力测试仪器技术领域。

背景技术：

目前对于钻井过程中水基泥浆使用形成的泥饼性质、泥饼强度 的实验测试方法，还局限于单独测试项目，如高温高压静失水测试、 常温常压下针入度法测量泥饼厚度、常温常压下水冲法测试泥饼强 度、机械定性法测量泥饼剪切应力等。上述的测试方法需要几种不 同的测试仪器来完成，测试数据互不关联，评价方法不能统一，不 能综合全面地评价滤失泥饼的性质；同时由于历来应用的习惯和泥 饼性质对钻井过程中封堵能力的影响因素的重视程度不够，导致目 前还没有一种集成模拟高温高压条件下在线测量失水泥饼质量的综 合方法。因此，开发一种可集成模拟高温高压井下条件，进而全面 评价水基钻井泥浆的性能、优化钻井泥浆的设计，达到安全、快速、 经济、高效的钻井目的，集成模拟高温高压条件下在线测量失水泥 饼质量的测试仪器是亟待解决的问题。

发明内容：

本发明的目的在于：提供一种能集成模拟高温高压井下静态测 试钻井过程中水基泥浆滤液的静失水、泥饼厚度、泥饼强度、泥饼 承压强度，进而综合评价水基泥浆在钻井过程中的封堵能力，优化 钻井泥浆的设计，达到安全、快速、经济、高效钻井目的的水基泥 浆封堵能力在线测试仪。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种水基泥浆封堵能力在线测试仪，它由实验釜、加热器、伺 服电机、数据采集处理装置、回压接收器、计量器、压力控制装置 构成，其特征在于：实验釜上套装有加热器，实验釜的一侧通过电 机支架安装有伺服电机，电机支架的一端上安装有光电位移传感器 和轴承；实验釜的另一侧设置有压力控制装置，压力控制装置通过 管线分别与实验釜的气体加压接口和回压接收器连接；伺服电机的 下方设置有数据采集处理装置；回压接收器设置在实验釜的下方， 回压接收器的下方设置有计量器；压力控制装置与回压接收器的连 接管道上装有回压压力传感器。

所述的实验釜的上、下两端分别设置有上盖和下盖，上盖的中 心制作有通孔，通孔内装有测试丝杆和高温密封圈，测试丝杆的下 端位于实验釜内部，测试丝杆的上端装有滚珠丝杆螺母，滚珠丝杆 螺母下端固定在电机支架的轴承内；测试丝杆上端的滚珠丝杆螺母 上装有丝杆带轮；上盖上设置有温度传感器，实验釜的上部制作有 气体加压接口；下盖的内端面上装有滤网，下盖的中部装有连接管， 连接管与回压接收器连接，回压接收器的下端安装有手动电动电磁 阀，手动电动电磁阀通过采集控制线与数据采集板连接。

所述的数据采集处理装置由计算机和数据采集板构成，数据采 集板通过导线与计算机连接，并通过采集控制线与伺服电机连接。

所述的计量器由电子天平和滤液收集杯构成，滤液收集杯装在 电子天平上，电子天平通过采集控制线与数据采集板连接。

所述的压力控制装置由滤失压力传感器、电子两位三通阀、回 压电子调压泄压阀、压力表、滤失电子调压泄压阀、手动调压阀、 氮气源、气液增压泵和供液槽构成；氮气源通过管道与实验釜的气 体加压接口连接，管道上装有滤失压力传感器、电子两位三通阀、 滤失电子调压泄压阀、压力表、回压电子调压泄压阀和手动调压阀， 电子两位三通阀上通过管道连接有气液增压泵和供液槽，所述的滤 失压力传感器、电子两位三通阀、滤失电子调压泄压阀、回压电子 调压泄压阀通过采集控制线与数据采集板连接。

所述的加热器、光电位移传感器和回压压力传感器通过采集控 制线与数据采集板连接。

所述的伺服电机上安装有电机带轮，并由电机带轮通过同步带 与滚珠丝杆螺母上的丝杆带轮连接。

所述的高温密封圈由高温密封圈本体和弹簧圈构成，高温密封 圈本体上设置有凹槽，弹簧圈安装在高温密封圈本体上的凹槽内。

本发明的有益效果在于：