[其他]模拟钻井泥浆动失水仪

说明书

本实用新型用于模拟在钻井条件下测定泥浆动失水量，进而研究泥浆性能对油层的影响。

现有的模拟钻井泥浆动失水装置国外是采用钻井工艺模拟。根据84年美国石油工程师学会文献（SPE12503）介绍：钻井工艺模拟的方法是由外管（内径75毫米，长150毫米）、中心管（内径150毫米），岩心及其夹持器组成井筒和地层，通过管汇联结泥浆罐和泥浆泵，使泥浆在一定温度和压力下循环，测得不同环空返速（拆算成速梯最高为726秒^－1）下泥浆在岩心上的动失水体积和泥饼厚度。

这种装置的缺点在于设备大。耗功多（超过4千瓦），泥浆用量至少20升，操作维修不便，成本高，不便推广。

本实用新型是模拟钻井参数，突出泥浆对地层的压差及泥浆流速对井壁的冲刷速梯，过滤介质为岩心及滤纸并用。其结构由仪器主体（电机、转子、外筒、岩心及滤纸），控制速梯系统和压力控制系统等组成。它的工作原理是：电机带动转子旋转，具有粘滞力的泥浆也随之转动。在侧壁上，泥浆的转动速度沿径向方向越来越小，到外筒壁处为零。从而产生了速梯。在底部，泥浆靠近转子部分的速度大，外筒底面处的速度为零。从而产生了速梯。

速梯计算公式为：

侧壁处速梯＝ (r²₂)/(r²₁- r²₂) · (π)/15 n（1／秒）

底面速梯 ＝ π n30c o t θ2 ( 1 / 秒 )]]>

r₁－－外筒内径（厘米） r₂－－转子外径（厘米）

n－－电机转速（转／分）        θ－－转子的园锥角（度）。

只要改变电机转速即可获得钻井条件下所要求的泥浆速梯。其锥面是为了获得底面沿径向的等速梯。仪器工作时，泥浆在一定速梯作用下通过介质（岩心、滤纸）进行失水，经一定时间就可获得恒定的动失水速率。还可以模拟钻井工序进行动、静失水交替试验，推算泥浆侵入油层深度，在动态下评价泥浆的防塌性能。

下面结合附图进一步详细描述。

由泥浆入口处7注泥浆2.2升后关闭阀门，从压力源2联结氮气瓶形成压力系统，岩心（直径为2.5厘米）及其夹持器5及滤纸装置6与外筒（直径为18.1厘米）3联结并连通。电机（600瓦）1带动转子（直径16.3厘米）4作旋转运动，使其泥浆也作旋转运动。由于泥浆沿径向方向的速度不同而产生速梯，速梯的控制范围为0～800秒^－1。通过压力系统又改变压力，获得在钻井条件下的压差，泥浆在一定的速梯和压差作用下通过介质（岩心、滤纸）进行失水，经一定时间就可获得恒定的动失水速率。