[实用新型]用于评价钻井液抑制性的动态模拟实验装置

说明书

本实用新型公开了一种用于评价钻井液抑制性的动态模拟实验装置，实验装置包括实验箱(1)、可调转速电动机(2)、流体泵(3)、回收槽(4)，实验箱为一密封空心箱体，实验箱的顶壁和底壁上分别设置有返出口(5)和注入口(6)，实验箱内部沿竖向设置有旋转轴(7)，可调转速电动机通过传动轴(8)与旋转轴连接以驱动旋转轴转动，实验箱(1)的侧壁内侧设置有岩心放置槽(9)，注入口(6)通过注入弯管(10)与流体泵(3)连接，返出口(5)通过返出弯管(11)与回收槽(4)连接。本实用新型具有结构简单、投资成本低，可重复使用、实验操作方便、钻井液抑制性评价精度高等优点，能够广泛应用于钻井液体系抑制性评价。

技术领域

本实用新型属于石油天然气钻井工程的技术领域，具体涉及一种用于评价钻井液抑制性的动态模拟实验装置和实验方法。

背景技术

钻井液抑制性能力对石油勘探开发作业起着至关重要的作用，特别是在钻探泥页岩等粘土含量高、易水化地层中，钻井液抑制能力的好坏直接影响钻屑膨胀、分散和井壁稳定、作业安全等问题。

钻井作业过程中，井筒内充满钻井液，与井内岩石密切接触，受泥浆泵排量影响，钻井液具有不同的环空流速；受井内钻具旋转影响，钻井液具有离心力，具有不同流态，对井内岩石产生不一样的作用，同时不同的钻井液密度、温度对钻井液抑制性也会产生不同影响。目前国内外石油行业对钻井液抑制性评价方法很多，较为通用的检测方法包括：1)页岩体积膨胀实验；2)页岩线性膨胀试验；3)抑制膨润土造浆试验；4)页岩滚动回收率试验等；这些试验方法仅考虑了钻井液性能和环境温度的影响，均未综合考虑不同环空返速、不同流态、不同密度、不同温度条件下钻井液抑制性变化情况，因而无法精确评价钻井液抑制性是否能够满足现场安全作业需求。

由于海洋钻机日费高，对作业安全要求极高，必须保障井下作业安全，才能本质上实现降本增效目标。钻井液抑制性是否能够满足井壁稳定需求是安全作业的前提，而目前的钻井液抑制性评价方法存在太多不确定性，为安全作业埋下安全隐患。因此，很有必要实用新型一种用于评价钻井液抑制性的动态模拟实验装置，综合考虑环空返速、流态、密度、温度等影响因素，精确评价钻井液抑制性，从而选择最优钻井液体系保障现场安全作业。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种用于评价钻井液抑制性的动态模拟实验装置，其可精确评价井内钻井液在受环空返速、流态、密度、温度和钻具扰动离心力等影响下的综合抑制性。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一方面，提供一种用于评价钻井液抑制性的动态模拟实验装置，包括实验箱、可调转速电动机、流体泵、回收槽，所述实验箱为一密封空心箱体，实验箱的顶壁和底壁上分别设置有返出口和注入口，所述实验箱内部沿竖向设置有旋转轴，所述可调转速电动机通过传动轴与旋转轴连接以驱动旋转轴转动，所述实验箱的侧壁内侧设置有岩心放置槽，所述注入口通过注入弯管与流体泵连接，所述返出口通过返出弯管与回收槽连接。

作为进一步的改进，所述实验箱的至少一个侧壁由与顶壁铰接的活动挡板形成，所述岩心放置槽设置在活动挡板的内侧面上。

作为进一步的改进，所述实验箱的顶壁和底壁在与活动挡板上的岩心放置槽相对应的位置设置有凹槽。

作为进一步的改进，所述实验箱与活动挡板之间的接触面上设置有密封圈安装槽，密封圈安装槽中安装有密封圈。

作为进一步的改进，所述活动挡板的下端设置有用于与实验箱的底壁固定连接的快速闭合扣。

作为进一步的改进，所述注入弯管与流体泵之间设置有中间容器，所述中间容器由缸筒和设置在缸筒中的活塞组成，所述缸筒的一端与注入弯管连接，缸筒的另一端与所述流体泵的出口端连接，所述流体泵的入口端通过吸水弯管连接水箱。

作为进一步的改进，所述的旋转轴的外周设置有螺纹或叶片。