[发明专利]钻井液动态泥饼形成装置及其实验方法

权利要求书

1.一种钻井液动态泥饼形成装置，其特征在于：所述形成装置包括支架(18)、加热外套(17)、反应釜及驱动装置，所述加热外套(17)可升降的连接在支架(17)上，所述加热外套(17)为上、下两端开口的筒状结构，加热外套(17)上端开口的内径与反应釜的外径间隙配合，加热外套下端开口的内径小于反应釜的外径，所述反应釜位于所述加热外套(17)内，反应釜的内侧壁上设有钻井液刻度线(6)，所述反应釜的底部设有试件安装器(1)，所述试件安装器(1)上设有与加热外套(16)下端开口相连通的滤液出口(19)，与所述试件安装器(1)相对的反应釜的顶部安装有搅拌桶(4)，所述搅拌桶(4)在驱动装置的带动下可转动。

2.根据权利要求1所述的钻井液动态泥饼形成装置，其特征在于：所述反应釜包括釜体(5)、上釜盖(16)和下釜盖(2)，釜体(5)、上釜盖(16)和下釜盖(2)之间通过密封圈和连接件(9)连接成反应釜，所述试件安装器(1)设置在所述下釜盖(2)上。

3.根据权利要求1所述的钻井液动态泥饼形成装置，其特征在于：所述形成装置还包括与所述反应釜相连通的位于反应釜顶部的压力表及气体释放阀(10)和气体注入阀(15)。

4.根据权利要求1所述的钻井液动态泥饼形成装置，其特征在于：所述加热外套(16)内设有温度传感器(8)。

5.根据权利要求1所述的钻井液动态泥饼形成装置，其特征在于：所述驱动装置为磁驱电机，所述磁驱电机包括电机本体、内磁环(12)、隔离套(14)和外磁环(11)，所述内磁环(12)通过连接杆与搅拌桶(4)连接，所述隔离套(14)设置于所述内磁环(12)的外侧，所述外磁环(11)设置于所述隔离套(14)的外侧，所述外磁环(11)通过转轴(13)与电机本体连接。

6.根据权利要求5所述的钻井液动态泥饼形成装置，其特征在于：所述驱动装置还包括转速调节器，所述电机本体受控于所述转速调节器。

7.根据权利要求1所述的钻井液动态泥饼形成装置，其特征在于：所述搅拌桶(4)上设有搅拌桶溢液孔(7)。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的钻井液动态泥饼形成装置的实验方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

1)根据现场所钻井的地质条件制作试件(3)；

2)将试件(3)放置于试件安置器(1)内，在试件(3)周围用固体胶密封；

3)将安装有试件(3)的试件安置器(1)装配于下釜盖(2)中，盖好下釜盖(2)；

4)将装配好下釜盖(2)的釜体(5)置于加热外套(17)内，注入钻井液至钻井液刻度线(6)处，盖好上釜盖(16)；

5)开动驱动装置到一定转速，并加热加热外套(16)到井底循环温度，注入氮气到指定压力，关闭气体注入阀(15)，模拟井底压差、温度和钻井液流动条件，使试件(3)外壁形成泥饼或泥糊后，缓慢释放压力，冷却到室温，停止驱动装置，打开和移开釜盖，倾出钻井液，取出有试件(3)的试件安置器(1)，通过厚度测量装置测量泥饼或泥糊厚度；

6)将釜体、上下釜盖洗净备用，重复上述步骤2)-5)再次通过厚度测量装置测量泥饼或泥糊厚度；

7)将釜体洗净备用，通过比较得出冲洗前后泥饼厚度的变化情况。

9.根据权利要求8所述的钻井液动态泥饼形成装置的实验方法，其特征在于所述步骤1)中试件的制作方法为：根据现场所钻井的地质条件，选取岩性、强度、孔隙度和渗透率性能相近的岩心，或选取模拟固井套管的钢柱，加工成一定尺寸的试件。

10.根据权利要求8所述的钻井液动态泥饼形成装置的实验方法，其特征在于所述驱动装置为磁驱电机。