[发明专利]一种用于评价钻井液防塌性能的实验装置及方法

权利要求书

1.一种用于评价钻井液防塌性能的实验装置，其特征在于所述装置包括：

模拟井壁、盛液罐、模拟钻具、循环压力泵、注压控制器和计算机；

所述模拟井壁包括：缸体、加热套、控温仪、实心柱、提手和覆压块；缸体外部套有加热套，加热套连接温控仪；缸体上设置有刻度线，实心柱套在缸体内部，实心柱上设置有提手；

模拟钻具穿过密封盖深入缸体内，密封盖上设置有回流孔，回流管线连接回流孔和盛液灌；上水管线一段连接盛液管，另一端连接循环压力泵后连接模拟钻具；模拟井壁侧壁设置有注压塞，注压塞连接注压控制器；

循环压力泵、注压控制器和温控仪连接计算机。

2.如权利要求1所述的用于评价钻井液防塌性能的实验装置，其特征在于：

刻度线设置在缸体的上部。

3.如权利要求1所述的用于评价钻井液防塌性能的实验装置，其特征在于：

实心柱的直径比缸体内径小8～12cm。

4.一种采用如权利要求1所述装置的评价钻井液防塌性能的方法，其特征在于所述方法包括：

(1)将实心柱放到缸体中间位置；称取易水化粘土和岩石样品加入到由缸体和实心柱之间的环空空间，在环空上放置覆压块，将易水化粘土和岩石样品构成的混合体压实至刻度线位置，取出覆压块；

(2)将实心柱提出，在模拟井壁上部放置填充块，同时将模拟钻具深入由模拟井壁构成的井筒内，盖上密封盖；

(3)待加热套加热至预定温度后，启动循环压力泵的同时，通过注压塞给井壁施加压力，以模拟深部地层压力，其压力大小可通过注压控制器确定；

(4)待达到测定时间时，停止钻井液循环，取出钻井液中岩石样品，洗净后烘干，称量质量，其质量的大小直接表达钻井液防塌性能的优劣。

5.如权利要求4所述的评价钻井液防塌性能的方法，其特征在于：

步骤(3)中，预定温度为不高于200℃。

6.如权利要求5所述的评价钻井液防塌性能的方法，其特征在于：

步骤(3)中，通过注压塞给井壁施加压力，压力不高于12MPa。

7.如权利要求4所述的评价钻井液防塌性能的方法，其特征在于：

步骤(4)中，测定时间为1～10小时。