[实用新型]一种模拟气体钻井水平井扩径段岩屑运移装置

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，是一种模拟气体钻井水平井扩径段岩屑运移的装置。

背景技术

气体钻水平井以其独特的优势已经为我国的石油天然气勘探开发事业做出了重要贡献。气体钻水平井固然有很多优势，但水平段的井眼净化效果好坏对钻进过程中井下测量、井眼轨迹控制影响较大。由于水平井段井身结构的特殊性，通常会产生扩径，导致环空的岩屑在各种力综合作用下的运移轨迹与直井段有明显不同，加之，与常规钻井液相比，气体的携岩能力相对较弱，使得气体钻水平井扩径段中的岩屑运移本质发生了变化，岩屑极易在水平段沉积成床，从而导致一系列的工程问题，如高摩阻、高扭矩、卡钻、测井工具入井难、下套管固井难、固井质量差等问题，井眼净化的好坏直接关系到一口井的成败，因此模拟一种气体钻井水平井扩径段岩屑运移的装置对气体钻水平井扩径段井眼净化规律的研究有相当大的工程意义，并且对于气体钻水平井技术的推广及应用尤为重要。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种模拟气体钻井水平井扩径段岩屑运移的装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型模拟气体钻井水平井扩径段岩屑运移的装置，主要由横梁、位置固定柱、气体压缩机、岩屑注入器、压力传感器、温度传感器、固定器、高速摄像机、气固分离器、进气管、外管、内管、出气管、扩径段外管、监测仪组成。横梁与进气管和高速摄像机相连位于整个装置的上部，高速摄像机可以在横梁左右移动，可拍摄扩径段与正常井段岩屑运移情况；扩径段外管左部设有气体压缩机、岩屑注入器、位置固定柱和压力传感器，右部设有温度传感器、固定器、出气管和气固分离器。压力传感器、温度传感器可以实时监测扩径段岩屑与气体的压力和温度，外管、扩径段外管采用PVC透明管制成。通过气体压缩机可调节空气流速， 等气体速度稳定后，通过岩屑注入器注入岩屑，岩屑在环空气流的带动下进入水平段、扩径段、出气管段，最后进入气固分离器。

本实用新型的优点：使用方便快捷，安装、拆卸简单，密封性能好，可以清楚看到岩屑运移情况，做到有效模拟气体钻井水平井扩径段岩屑运移。

附图说明

图1是本实用新型一种模拟气体钻井水平井扩径段岩屑运移的装置的结构示意图。

图2是本实用新型一种模拟气体钻井水平井扩径段岩屑运移的装置固定器的示意图。

图中：1.横梁，2.位置固定柱，3.气体压缩机，4.岩屑注入器，5.压力传感器，6.温度传感器，7.固定器，8.高速摄像机，9.气固分离器，10.进气管，11.外管，12.内管，13.出气管，14.扩径段外管，15.监测仪。

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水平井扩径段岩屑运移的装置，主要由横梁1、位置固定柱2、气体压缩机3、岩屑注入器4、压力传感器5、温度传感器6、固定器7、高速摄像机8、气固分离器9、进气管10、外管11、内管12、出气管13、扩径段外管14、监测仪15组成。位置固定柱2是为了固定该装置。气体压缩机3用于向进气管10注入气体，并可控制气体流速，进气管10采用耐压软管制成。可从岩屑注入器4向进气管10加入岩屑。岩屑在气流的带动下，沿着进气管10向下运动，然后进入外管11、扩径段外管14与内管12的环空，经过出气管13，最后进入气固分离器9。气固分离器9用于回收气体与岩屑并进行分离。压力传感器5显示该装置不同位置的压力值，温度传感器6显示该装置不同位置的温度值。高速摄像机8可左右移动并记录外管11、扩径段外管14与内管12的环空内岩屑运移情况。监测仪15记录监测位置的压力值、温度值。

如图2所示内管12通过固定器7固定在外管11内部。