[实用新型]空气钻井模拟试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空气钻井模拟试验装置，是一种应用于钻井领域的专用试验装置。

背景技术

现在石油钻井工程作业中，针对某些适用地层，采用经济、高效的空气钻井是一种重要的施工方式。在空气钻井作业中，如何优选配置相关施工参数，完成钻井目标，至关重要。很多相关施工作业，由于不能很好解决携水问题或携岩问题而被迫中止，造成很大经济损失。因此，研究适用的空气钻井模拟试验装置，科学评价相关试验条件，确定合理的施工方案，保证钻井工程的顺利进行，就具有非常重要的意义。

目前，国内外针对空气钻井的室内评价方法和模拟试验装置的研究尚属空白。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种空气钻井模拟试验装置，以便在实验室完成相关试验研究和科学评价。依据试验数据，可以评价、优选适用的空气压力、流量，携水能力及携岩能力，为空气钻井工程作业中，优选科学、经济的施工方案，提供科学依据。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种空气钻井模拟试验装置，包括模拟内井筒、模拟外井筒、加料容器、输气泵、输液泵、承接容器、绞车，模拟外井筒的底部通过活动铰轴竖直安装在底座上；在模拟外井筒的上半部外侧设置有固定片，绞车的绞绳通过固定在底座上的支杆顶端的定滑轮与固定片固定，通过绞绳的收紧/放松带动模拟外井筒以活动 铰轴为轴转动以模拟井筒倾斜角度；模拟外井筒上部侧面经管线连接到承接容器，管线上连接有出口压力传感器，承接容器下面连接计量仪表；模拟外井筒下部侧面经管线连接到输液泵，管线上连接有进液压力传感器和进液流量计；模拟外井筒的中间悬挂安装下端无底的模拟内井筒，模拟内井筒上端安装加料容器，模拟内井筒上部侧面经管线连接到输气泵，管线上连接进气压力传感器和进气流量计。

所述定滑轮的上端与固定片的连接点位于一个水平高度。

所述计量仪表、出口压力传感器、进气压力传感器、进气流量计、进液压力传感器和进液流量计经电缆连接到数据处理器上。

所述模拟内井筒长度为1m～6m,外径为50mm～150mm，筒壁厚度为6～16mm；模拟外井筒长度为1m～6m,内径为80mm～250mm，筒壁厚度为8～20mm。

所述模拟内井筒内径为76mm，外径为90mm，长度为3.0m；模拟外井筒内径为127mm，外径为150mm，长度为3.4m。

模拟内井筒和模拟外井筒采用高强度透明的材质。

所述绞车也安装在底座上。

本实用新型的有益效果是：依据试验结果，可以研究、评价压缩空气的压力、流量配置是否科学、合理，携水能力和携岩能力能否满足现场需求，进而评价空气钻井的施工作业效果，为优选符合施工要求的空气钻井施工作业方案，防止钻井事故，提高工作效率的相关试验，提供科学依据。

附图说明

图1是本实用新型的空气钻井模拟试验装置的示意图。

图中：1-加料容器；2-进气压力传感器；3-进气流量计；4-出口压力传感器；5-输气泵；6-承接容器；7-计量仪表；8-定滑轮；9-支杆；10-模拟外井筒；11-模拟内井筒；12-进液压力传感器；13-进液流量计；14-输液 泵；15-绞车；16-底座；17-活动铰轴；18-固定片

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

如图1所示，本实用新型的空气钻井模拟试验装置，包括模拟内井筒11、模拟外井筒10、加料容器1、输气泵5、输液泵14、承接容器6、绞车15，模拟外井筒10的底部通过活动铰轴17竖直安装在底座16上；在模拟外井筒10的上半部外侧设置有固定片18，绞车15的绞绳通过固定在底座16上的支杆9顶端的定滑轮8与固定片18固定，通过绞绳的收紧/放松带动模拟外井筒10以活动铰轴17为轴转动以模拟井筒倾斜角度；模拟外井筒10上部侧面经管线连接到承接容器6，管线上连接有出口压力传感器4，承接容器6下面连接计量仪表7；模拟外井筒10下部侧面经管线连接到输液泵14，管线上连接有进液压力传感器12和进液流量计13；模拟外井筒10的中间悬挂安装下端无底的模拟内井筒11，模拟内井筒11上端安装加料容器1，模拟内井筒11上部侧面经管线连接到输气泵5，管线上连接进气压力传感器2和进气流量计3。

所述定滑轮8的上端与固定片18的连接点位于一个水平高度。

所述计量仪表7、出口压力传感器4、进气压力传感器2、进气流量计3、进液压力传感器12和进液流量计13经电缆连接到数据处理器上。