[发明专利]一种测定钻井气侵时气体在油基钻井液中溶解速度的实验装置

权利要求书

1.一种测定钻井气侵时气体在油基钻井液中溶解速度的实验装置，其特征在于，包括储液罐(1)，储液罐(1)的出口管路上依次安装有容积泵(2)、阀门一(3)、单向阀一(4)、液体流量计(5)，所述液体流量计(5)和井筒(10)的底部相连通，所述井筒(10)中部位置设有压力表一(6)、底部位置设有气泡发生器(7)、居中轴线位置设有钻杆(8)，所述钻杆(8)与旋转电机(9)相连接；

甲烷瓶(15)的出口管路上依次安装有空气压缩机一(14)、电磁阀一(13)、单向阀二(12)、气体流量计一(11)，所述气体流量计一(11)和井筒(10)的底部相连通，所述电磁阀一(13)通过三通分别连接单向阀二(12)和阀门三(20)；

氮气瓶(16)的出口管路上依次安装有空气压缩机二(17)、电磁阀二(18)、阀门二(19)，所述阀门二(19)和井筒(10)的顶部侧面相连通，所述电磁阀二(18)通过三通分别连接阀门二(19)和阀门三(20)；

所述井筒(10)的顶部出口管路上依次安装有压力表二(21)、回压阀(22)、气体流量计二(23)、气体量筒(24)；

气体溶解于钻井液后，气体流量计二(23)测得的气体出口排量小于气体流量计一(11)测得的气体注入排量，通过连续测量气体注入排量和气体出口排量，得到排量差随时间的关系，即可计算气体溶解速度；通过将不溶解于钻井液的氮气从井筒(10)上部注入，从而调节井筒(10)内的压力，并防止气体从井筒(10)下部注入时钻井液从出口流出；通过气泡发生器(7)，将由注入管线从井筒(10)底部进入的甲烷气体转变为甲烷气泡，提高气体的分散程度。

2.如权利要求1所述的一种测定钻井气侵时气体在油基钻井液中溶解速度的实验装置，其特征在于有气体流量计一(11)和气体流量计二(23)，利用气体注入排量和气体出口排量差来表征气体溶解速度，可以连续测量气体溶解速度随时间的变化关系。

3.如权利要求1所述的一种测定钻井气侵时气体在油基钻井液中溶解速度的实验装置，其特征在于可以将氮气从氮气瓶(16)沿井筒(10)上部注入到井筒中，在井筒(10)上部注入一定量不溶解于油基钻井液的氮气，一方面是为了保证环空达到所需的测试压力，另一方面是为了防止气体注入和钻杆 (8)旋转过程中油基钻井液从回压阀(22)溢出而引起的测量误差。

4.如权利要求1所述的一种测定钻井气侵时气体在油基钻井液溶解速度的实验装置，其特征在于井筒(10)底部安装有气泡发生器(7)，将注入到井筒(10)中的气体分散为均匀的气泡，以模拟气侵时地层气体渗流进入井筒的过程。