[发明专利]一种断缝体地层漏失模拟装置

说明书

本发明公开了一种断缝体地层漏失模拟装置，涉及钻井勘探领域，其包括主箱体、外管和内管；内管的两端均设置有开口，内管固定在外管内；外管一端开口一端闭合，外管设置在主箱体内；外管上设置有至少一个用于连接断缝体的连接管；连接管上设置有阀门。本装置可以对井筒进行模拟，并通过断缝体模拟在井筒附近的裂缝，且断缝体与外管的角度可以在试验过程中调整，断缝体中的断缝横截面尺寸也可以通过填充体进行调整，进而模拟裂缝在井漏过程中的变化，通过流量计获取钻井液的漏失情况，实现对钻井液漏失的评价。

技术领域

本发明涉及钻井勘探领域，具体涉及一种断缝体地层漏失模拟装置。

背景技术

井漏是钻井过程中钻井液大量漏入地层的现象，不仅消耗大量钻井液，延长钻井周期，处理不当还可能引发井塌、井喷、卡钻等复杂情况，甚至导致井眼报废，造成重大工程事故。钻井液漏失速率（Q_DL）是最直观、最易测的反映钻井液漏失程度的重要参数，根据漏速不同，钻井液漏失类型可大致分为少量漏失（Q_DFL≤5 m³/h）、中等漏失（5＜Q_DFL≤15 m³/h）、严重漏失（15＜Q_DFL＜30 m³/h）和失返性漏失（Q_DFL≥30 m³/h）。裂缝（缝洞）性地层恶性井漏是最常见且最难以治理的钻井工程复杂事故之一，已成为制约钻井工程中“卡脖子”的关键难题之一。因此如何在室内研究中正确模拟地层复杂裂缝，形成钻井液漏失测量方法，对解决井漏问题有着重要的意义。

但是目前室内模拟复杂裂缝方法仪器均存在缺陷，现有的模拟裂缝只能模拟单一水平裂缝，且不能调整裂缝角度，也就无法模拟裂缝在井漏过程中的变化，且实际地层的裂缝数目众多，形状复杂，因此只模拟单一简单裂缝无法满足实验要求。漏失速率的获取对于后期的堵漏具有十分重要的意义，而现技术大多存在测量不精确，无法动态监测等问题，也就无法精确的对钻井液进行漏失评价。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种断缝体地层漏失模拟装置解决了现有裂缝模拟设备难以精确的对钻井液进行漏失评价的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种断缝体地层漏失模拟装置，其包括主箱体、外管和内管；内管的两端均设置有开口，内管固定在外管内；外管一端开口一端闭合，外管设置在主箱体内；外管上设置有至少一个用于连接断缝体的连接管；连接管上设置有阀门；

断缝体包括断缝箱和断缝盖，断缝箱一侧开口，断缝箱内设置有若干断缝；断缝箱上设置有与断缝相连的出口和入口；出口和/或入口上设置有流量计；断缝箱上设置有第一电机，第一电机的转动轴上设置有第一螺杆；

断缝盖上设置有面向断缝的填充体和第一螺纹台，第一螺纹台与第一螺杆一一匹配，并通过第一螺杆的转动而调节断缝盖与断缝箱的距离，进而调整填充体挤入断缝中的深度；

主箱体上设置有四向调节机构，四向调节机构与断缝箱相连，并用于调整断缝箱的位置。

进一步地，外管和内管均为L型，外管在竖直段和水平段上均设置有至少一个用于连接断缝体的连接管。

进一步地，四向调节机构包括设置在断缝箱上的滑槽、设置在主箱体上的滑窗和移动部件；移动部件的一端设置有电动伸缩杆，电动伸缩杆的末端设置有滑块，滑块位于滑槽内，使断缝箱跟随电动伸缩杆在电动伸缩杆的轴向移动；

移动部件的另一端穿过滑窗并设置有第二螺纹台；第二螺纹台上贯穿有第二螺杆，第二螺杆的一端与第二电机相连，使移动部件带着断缝箱在第二螺杆的轴向移动。

进一步地，第二螺杆的另一端设置在轴承的内圈，轴承的外圈位于支撑块中，支撑块设置在主箱体上。

进一步地，每个断缝箱与两个四向调节机构相连接，两个四向调节机构对向设置。