[发明专利]一种空气钻水平井环空携岩模拟装置

摘要

本发明涉及用于模拟石油空气钻井中的一种水平井环空岩屑运移模拟装置，该装置包括供气部分、供岩屑部分、井下环空模拟部分、供水部分、分离回收部分和数据采集部分。使用本发明装置可在低压情况下进行空气岩屑运移实验，可对空气岩屑运移进行可视化的观察，并可模拟包括地层出水在内的多种不同工况因素下的岩屑运移情况，通过装置中的分离与回收部分，模拟实验的岩屑可得到反复利用。

主权项

1.一种空气钻水平井环空携岩模拟装置，其结构主要包括：风机(1)、钢管(2)、涡街流量计(3)、蝶阀(4)、变频器(5)、储砂槽(6)、旋转阀(7)、球阀(8)、水管(9)、浮子流量计(10)、玻璃管(11)、PVC钻杆接头(12)、管道支架(13)、PVC管(14)、回收桶(15)、筛网(16)、滚动轴承(17)、转动手柄(18)、可调支架(19)、排水管(20)、三角支架(21)、标尺(22)、三脚架(23)、电脑(24)、高速摄像头(25)、加速室(26)、进料支架(27)、方形架(28)、控制柜(29)、橡胶帘(30)、筛板(31)、调节螺栓(32)、多相流入口(33)、气相出口(34)、液相出口(35)、固相出口(36)、PVC管出口(37)；其技术特征在于：供气部分由风机(1)、钢管(2)、涡街流量计(3)和蝶阀(4)依次连接组成，风机(1)靠螺纹连接于方形架(28)，电源通过控制柜(29)接入，供岩屑部分由储砂槽(6)、旋转阀(7)、变频器(5)、加速室(26)及进料支架(27)由上至下组成，井下环空模拟部分由玻璃管(11)、PVC管(14)、PVC钻杆接头(12)、滚动轴承(17)、转动手柄(18)、调节螺栓(32)、橡胶帘(30)、管道支架(13)和可调支架(19)构成，其中PVC管(14)位于玻璃管(11)内，供水部分由水管(9)、浮子流量计(10)、球阀(8)依次连接至玻璃管(11)上部开口构成，分离回收部分由回收桶(15)、筛板(31)、筛网(16)、排水管(20)和三角支架(21)组成，数据采集部分由高速摄像头(25)、三脚架(23)、电脑(24)和标尺(22)组成，所述回收桶(15)上有多相流入口(33)、气相出口(34)、液相出口(35)、固相出口(36)、PVC管出口(37)共五个出入口，其中多相流入口(33)与玻璃管(11)尾端相连，气相出口处(34)用铁环固定有筛网(16)，以分离气相与固相，液相出口(35)处焊接有排水管(20)，固相出口(36)处装有封闭门，可开启回收固相，回收桶(15)通过螺栓与三角支架(21)连接，三角支架(21)使回收桶(15)与地面成5°角，方便液相通过排水管(20)流出，PVC管出口(37)处，PVC管(14)与回收桶(15)之间采用弯向回收桶(15)内侧的橡胶帘(30)密封，筛板(31)固定于回收桶(15)中，将多相流入口(33)与液相出口(35)隔开，从而分离固相与液相，即实现了三相分离与固相的回收。