[实用新型]一种模拟气体钻井岩屑运移可视化实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油与天然气气体钻井技术领域，更具体地涉及一种模拟气体钻井岩屑运移可视化实验装置。

背景技术

气体钻井在提高机械钻速的同时，还能有效的保护储层，该技术在国内外得到越来越广泛的应用。但是，对于大位移斜井和水平井，由于循环介质为气体，注气设备的工作能力有限，气体在斜井段或水平井段的携岩能力受到限制，易造成井眼净化效果不良，容易导致卡钻、摩阻增大、扭矩变大等问题。因此，若能发明一种模拟气体钻井岩屑运移可视化实验装置，有利于对斜井和水平井岩屑运移规律展开研究，找到提高气体钻井井眼净化效果的有效措施。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种模拟气体钻井岩屑运移可视化实验装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型一种模拟气体钻井岩屑运移可视化实验装置，主要由气体进口、增压泵、气固混合室、岩屑加料漏斗、内管、外管、固定支架、可升降式支架、悬挂环、高倍摄像机、数据处理系统、耐压软管和岩屑收集袋组成。气固混合室右端连接气体进口，左端与外管相连，增压泵安装在气固混合室与气体进口之间，气固混合室上端连接岩屑加料漏斗；内管通过悬挂环悬挂于外管内部，外管下端安装有固定支架和可升降式支架，高倍摄像机安装在外管上部，外管左端连接耐压软管，耐压软管通过出气管与岩屑收集袋连接。气体由气体进口进入增压泵增压后，进入气固混合室，岩屑由岩屑加料漏斗进入气固混合室，高速气体与岩屑在气固混合室内充分混合后，进入外管，气固混合物由外管流出后，经耐压软管进入岩屑收集袋。通过高倍摄像机与数据处理系统监测记录并分析外管内岩屑的运移情况。通过调节悬挂环可改变内管在外管内的偏心程度，调节可升降式支架可实现不同倾角的斜井的岩屑运移模拟实验。

本实用新型的优点：结构简单，使用方便，可以模拟不同钻杆偏心程度，水平井和斜井的岩屑运移可视化实验。

附图说明

图1是本实用新型一种模拟气体钻井岩屑运移可视化实验装置的结构示意图。

图中：1.气体进口，2.增压泵，3.气固混合室，4.岩屑加料漏斗，5.内管，6.外管，7.固定支架，8.可升降式支架，9.悬挂环，10.高倍摄像机，11.数据处理系统，12.耐压软管，13.岩屑收集袋。

图2是图1中悬挂环的结构示意图。

图中：91.悬挂橡胶圈，92.密封圈，93.紧固螺栓，94.悬挂器外套，95.刻度尺。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型一种模拟气体钻井岩屑运移可视化实验装置，主要由气体进口1、增压泵2、气固混合室3、岩屑加料漏斗4、内管5、外管6、固定支架7、可升降式支架8、悬挂环9、高倍摄像机10、数据处理系统11、耐压软管12和岩屑收集袋13组成。所述气体进口1用于导入循环气体，增压泵2用于对气体进行增压，岩屑加料漏斗4用于向气固混合室3内加入岩屑，悬挂环9用于悬挂固定内管5，外管6为高透明有机玻璃管，用于观察岩屑运移情况，固定支架7用于固定外管6一端的高度，可升降式支架8可改变外管6另一端的高度，当外管6处于不同倾角时，利用耐压软管12可以使岩屑收集袋13位置不发生移动，高倍摄像机10与数据处理系统11用于监测记录并分析外管6内的岩屑运移情况，岩屑收集袋13用于收集实验岩屑。

如图2所示，悬挂环9包括：悬挂橡胶圈91，密封圈92，紧固螺栓93，悬挂器外套94，刻度尺95。内管5通过悬挂环9悬挂于外管6内部，悬挂环9上端的刻度尺95上有具体刻度数，刻度范围为0～50mm，内管5通过悬挂橡胶圈91和刻度尺95与外管6相连，悬挂器外套94和紧固螺栓93用于调节刻度尺95的长度，从而改变内管5在外管6内的偏心程度，刻度尺95与外管6之间用密封圈92进行密封。

如图1、图2所示，利用悬挂环9调节好内管6的偏心度，通过可升降式支架8调节好外管6的倾斜角度，由气体进口1注入气体，气体通过增压泵2增压后进入气固混合室3，同时，岩屑经岩屑加料漏斗4进入气固混合室3，高速气体与岩屑在气固混合室3内充分混合后，进入外管6，气固混合物由外管6流出后，经耐压软管12进入岩屑收集袋13，通过高倍摄像机10与数据处理系统11监测记录并分析岩屑在外管6内的运移情况。