[实用新型]一种大型气体钻井压井模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体钻井领域，更具体地涉及一种大型气体钻井压井模拟装置。

背景技术

气体钻井数目约占世界陆上油气钻井总量的30％，与常规液体钻井相比有机械钻速快、克服井漏、及时发现油气层、保护储层等优点，国内外钻井实践表明气体钻井以其独特的钻井工艺，与常规钻井相比，可减少2/3的钻头消耗，提高机械钻速4～14倍，并可节省钻井液费用、缩短建井周期。但是，当气体钻井在钻遇高压高产气藏后，如果井口没有完备的井控设备、不满足不压井起下钻作业等条件，则必须进行压井作业以便后续完井施工，气体钻井与常规泥浆钻井溢流压井有较大不同，气体钻井打开产层的初衷是保护储层，此时采用泥浆压井，泥浆密度过高可能导致压井完成后井底压力远高于地层压力，严重伤害储层，泥浆密度过低又可能导致压井失败，所以井口回压的控制显得尤为重要。在保护储层基础上设定合适的泥浆密度，泥浆泵提供合适的排量，配合恰当的井口回压控制，使得井筒环空内顺利建立液柱，注入的压井泥浆不被气流吹出，在最快的时间内将气层压住，同时尽可能地减小对储层的伤害。目前，没有一台气体钻井压井实验仪器，因此，本文提供了一种大型气体钻井压井模拟装置，此实验装置无论是尺寸还是功用都可较为真实地模拟气体钻井压井过程，易于观测，清晰明确的反应气体钻井压井过程中流动型态、井底压力、产气量等参数的变化，为实际气体钻井压井作业提供可靠的实验参考，便于优选施工方案。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种大型气体钻井压井模拟装置，可较为真实地模拟气体钻井压井过程，易于观测，清晰明确的反应气体钻井压井过程中流动型态、井底压力、产气量等参数变化，为实际气体钻井压井作业提供可靠的实验参考，便于优选施工方案。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种大型气体钻井压井模拟装置，主要由高压气瓶、节流阀、压力表、流量计、压力传感器、有机透明玻璃管、蓝色塑料芯管、泄流阀门、泄流管道、泵、摄像机构成。其中：清水由泵依次与节流阀B、压力表C、流量计B和蓝色塑料芯管相连，高压气瓶依次与节流阀A、压力表A、流量计A和透明玻璃管相连，泄流阀依次与压力表B、有机透明玻璃管顶部相连。摄像机A、摄影机B分别装在有机透明玻璃管的上部1/2处中心及下部1/2处中心，在有机透明玻璃管底部和顶部于井筒对称侧装有压力传感器A、压力传感器B、压力传感器C、压力传感器D，可读取两处的实时压力，用于模拟实际工况中的井底压力和井口压力；泄流管道和泄流阀连接在有机透明玻璃管顶部，通过调节泄流阀的开度能够模拟压井失败、井喷、井涌等事故工况。

本实用新型可较为真实地模拟气体钻井压井过程，结构简单，操作方便，易于观测，清晰明确的反应气体钻井压井过程中流动型态、井底压力、产气量等参数变化，为实际气体钻井压井作业提供可靠的实验参考，便于优选施工方案。

附图说明

图1是本实用新型一种大型气体钻井压井模拟装置的示意图。

图1中：1.高压气瓶，2.节流阀A，3.压力表A，4.流量计A，5.有机透明玻璃管，6.蓝色塑料芯管，7.压力表B，8.泄流阀，9.泄流管道，10.压力传感器A，11.压力传感器B，12.压力传感器C，13.压力传感器D，14.摄像机A，15.摄影机B，16.流量计B，17.压力表C，18.节流阀B，19.泵。

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所示的本实用新型的一种大型气体钻井压井模拟装置由高压气瓶1、节流阀A2、压力表A3、流量计A4、有机透明玻璃管5、蓝色塑料芯管6、压力表B7、泄流阀8、泄流管道9、压力传感器A10、压力传感器B11、压力传感器C12、压力传感器D13、摄像机A14、摄影机B15、流量计B16、压力表C17、节流阀B18和泵19组成。用有机透明玻璃管5来模拟井筒套管，蓝色塑料芯管6模拟钻柱，清水由泵19经装有节流阀B18、压力表C17、流量计B16的管道泵入蓝色塑料芯管6内泵入模拟压井泥浆泵入过程，经节流阀B18调节清水流量可用于模拟不同工况下的钻井液注入量；高压气瓶1提供的气体模拟地层产气，其与有机透明玻璃管5相连的管道上依次装有节流阀A2、压力表A3、流量计A4用于模拟控制地层产气量，通过对节流阀A2的调节和压力表A3及流量计A4示数的反应，此装置可用来模拟不同产气量的压井工况；连接在有机透明玻璃管5顶部的泄流管道9和泄流阀门8能够模拟压井失败、井喷、井涌等事故工况，在有机透明玻璃管5底部和顶部于井筒对称侧装有压力传感器A10、压力传感器B11、压力传感器C12、压力传感器D13，可读取两处的实时压力，两处压力相当于实际工况中的井底压力和井口压力，摄像机A14、摄像机B15分别装在透明有机透明玻璃管5的上部1/2处中心及下部1/2处中心，用来记录整个实验过程中液面高度的变化情况以及井筒中气液两相流动变化情况，该装置可准确真实的模拟气体钻井压井过程，为实际气体钻井压井作业提供可靠的实验参考，便于优选施工方案。