[实用新型]一种中空微珠抗研磨测试实验装置

说明书

本实用新型提供了一种中空微珠抗研磨测试实验装置，属于钻井实验设备领域。该装置包括釜体、旋转系统、接触压力加载系统、流体灌注系统、流体收集系统；在所述釜体内开有与其同轴线的中心通孔；在所述釜体的内壁上开有凹槽，所述凹槽与中心通孔连通；所述旋转系统包括旋转轴，其插入到所述釜体的中心通孔内；所述接触压力加载系统位于釜体的外部，并与所述旋转轴连接，为旋转轴提供径向力使旋转轴靠近或者远离所述凹槽；所述流体灌注系统、流体收集系统分别通过管路与釜体的中心通孔连通。利用该装置可对低密度减轻剂是否适用于井下条件做出较为科学的评价,从而促进低密度钻井液工艺技术的发展。

技术领域

本实用新型属于钻井实验设备领域，具体涉及一种中空微珠抗研磨测试实验装置，用于进行钻井液用低密度中空微珠抗研磨性能的测试。

背景技术

中空微珠因其具有低密度的特点常用来配制低密度固井水泥浆和低密度钻井液，钻井过程中低密度钻井液经由钻头水眼在高压高速状态下喷射在井底岩石上，然后通过钻杆与套管或地层间的环空返回地面，由于钻具经常与套管发生接触摩擦，要求中空微珠具有一定的抗研磨能力来保证钻井液的稳定性，目前测试研磨能力的方法多采用磨粒磨损实验来确定。由于中空微珠密度较低和实验条件的局限性，使用该测试方法难以确定它在井底高压状态下钻具间的抗研磨能力，具有一定的局限性，同时测试钻井液中的中空微珠在高压状态下抗研磨能力的方法和装置未见有相关研究和报告，属国内空白。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种中空微珠抗研磨测试实验装置，可模拟高压条件下中空微珠在钻具与套管之间的摩擦，实现对钻井液流体中的中空微珠抗研磨能力的评价，通过分析确定中空微珠的破碎情况，可对中空微珠的抗研磨能力能否满足现场应用做出科学的评价,促进低密度钻井液工艺技术的进一步发展，因此该设备也将具有广阔的市场前景。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种中空微珠抗研磨测试实验装置，包括釜体、旋转系统、接触压力加载系统、流体灌注系统、流体收集系统；

在所述釜体内开有与其同轴线的中心通孔；在所述釜体的内壁上开有凹槽，所述凹槽与中心通孔连通；

所述旋转系统包括旋转轴，其插入到所述釜体的中心通孔内；

所述接触压力加载系统位于釜体的外部，并与所述旋转轴连接，为旋转轴提供径向力使旋转轴靠近或者远离所述凹槽；

所述流体灌注系统、流体收集系统分别通过管路与釜体的中心通孔连通。

所述釜体采用高压耐腐蚀釜体，包括高压耐腐蚀釜体外壳和连接在高压耐腐蚀釜体外壳两端的端盖；

在所述高压耐腐蚀釜体外壳的内壁上开有所述凹槽，在该凹槽中固定安装套筒或者磨具。

在两个所述端盖上均开有中心通孔，旋转轴的两端分别从两个端盖伸出到釜体的外部；

在所述端盖的中心通孔的内壁上安装有动密封圈。

在一个所述端盖上设有排液口，排液口的一端通过位于釜体外部的排液管线与流体收集系统连接，另一端与所述釜体的中心通孔连通；

在另一个所述端盖上设有钻井液灌注口，其一端通过位于釜体外部的灌注管线与流体灌注系统连接，另一端与所述釜体的中心通孔连通。

所述接触压力加载系统包括加载电机，在旋转轴位于釜体外部的一端连接一个加载电机，或者在旋转轴位于釜体外部的两端分别连接一个加载电机；

所述加载电机带动旋转轴沿其径向移动，靠近或者远离釜体内的所述凹槽。

所述流体灌注系统包括储液罐、增压泵；

所述储液罐与增压泵的入口连接，增压泵的出口通过灌注管线与端盖上的钻井液灌注口连接；