一種井下環(huán)空壓力模擬實(shí)驗(yàn)裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種井下環(huán)空壓力模擬實(shí)驗(yàn)裝置及方法。現(xiàn)有環(huán)空壓力模擬裝置模擬的環(huán)空壓力存在波動(dòng)。本發(fā)明裝置中手動(dòng)打壓泵的入口經(jīng)單向閥和過(guò)濾網(wǎng)與鉆井液容器連通，出口經(jīng)單向閥與蓄能器輸入口、截止閥一端、快換接頭一端及取樣裝置輸入口連通；截止閥另一端與過(guò)濾網(wǎng)輸入口連通。本發(fā)明方法：關(guān)閉截止閥，通過(guò)快換接頭向蓄能器內(nèi)通入檢測(cè)氣體；手動(dòng)打壓泵打壓，鉆井液容器內(nèi)的鉆井液經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)及單向閥被打入蓄能器與檢測(cè)氣體混合，壓力表的讀數(shù)到達(dá)預(yù)設(shè)模擬壓力時(shí)停止打壓；取樣裝置從蓄能器中抽取鉆井液并外排；打開(kāi)截止閥。本發(fā)明在模擬壓力介質(zhì)的抽取與外排時(shí)，蓄能器保證模擬壓力的恒定，避免壓力變化引起所測(cè)油氣信息的變化。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種井下環(huán)空壓力模擬實(shí)驗(yàn)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種井下環(huán)空壓力模擬實(shí)驗(yàn)裝置及方法，特別適合油田隨鉆氣體檢測(cè)中井下鉆井液抽取及外排環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)測(cè)試。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)氣測(cè)錄井技術(shù)通過(guò)檢測(cè)鉆井液攜帶的油氣信息達(dá)到發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)油氣層的目的，因其對(duì)上行到地面的鉆井液進(jìn)行處理和檢測(cè)，所以存在信息滯后和油氣定量分析困難等問(wèn)題。目前斯倫貝謝、哈利伯頓、貝克休斯等幾大國(guó)外油田技術(shù)服務(wù)公司均開(kāi)展了井下隨鉆氣體檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)研究，目標(biāo)是研制出隨鉆氣體測(cè)試儀器，便于在數(shù)千米的井下完成對(duì)鉆井液中油氣信息的檢測(cè)。為了在井下能檢測(cè)到油氣信息，儀器需要將井下環(huán)空鉆井液抽至其內(nèi)部的檢測(cè)裝置，檢測(cè)后并將抽取的井下鉆井液外排至環(huán)空，為了在地面上模擬井下鉆井液的抽取與外排，需設(shè)計(jì)制造一種井下環(huán)空壓力模擬實(shí)驗(yàn)裝置。
[0003]目前，有關(guān)井下環(huán)境模擬的技術(shù)裝置有多種，但關(guān)于井下環(huán)空壓力壓模擬的相關(guān)研究較少。
[0004]在申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110328439.3的專(zhuān)利申請(qǐng)中，提到的環(huán)空壓力模擬模塊包括電機(jī)、液壓栗、電磁閥、調(diào)速閥、增壓缸、電磁換向閥和壓力傳感器，模塊采用高溫液壓油作為介質(zhì)，通過(guò)液壓系統(tǒng)向模擬井筒內(nèi)提供不同壓力的高壓油，用來(lái)模擬環(huán)空壓力。此專(zhuān)利環(huán)空壓力模擬存在的問(wèn)題是當(dāng)環(huán)空壓力大于或小于預(yù)設(shè)的壓力值時(shí)，該裝置是通過(guò)數(shù)據(jù)采集與控制模塊讓電磁閥和液壓栗進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)空壓力的穩(wěn)定的，所以存在一定壓力波動(dòng)。其模擬的環(huán)空壓力介質(zhì)為液壓油，模擬的環(huán)空壓力介質(zhì)比較單一。無(wú)法模擬井下鉆井液的抽取與外排過(guò)程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有井下環(huán)空壓力模擬實(shí)驗(yàn)裝置的不足，提供一種井下環(huán)空壓力模擬實(shí)驗(yàn)裝置及方法，以便能真實(shí)模擬井下環(huán)空鉆井液抽取時(shí)的壓力環(huán)境。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明一種井下環(huán)空壓力模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括鉆井液容器、過(guò)濾網(wǎng)、單向閥、手動(dòng)打壓栗、截止閥、快換接頭、蓄能器、壓力表和取樣裝置;所述手動(dòng)打壓栗的入口經(jīng)單向閥和過(guò)濾網(wǎng)與鉆井液容器連通;手動(dòng)打壓栗的出口經(jīng)單向閥與蓄能器的輸入口、截止閥的一端、快換接頭的一端及取樣裝置的輸入口連通。所述截止閥的另一端與過(guò)濾網(wǎng)的輸入口連通；所述的壓力表設(shè)置在蓄能器輸入口。
[0008]該井下環(huán)空壓力模擬實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行井下環(huán)空壓力模擬的方法，具體如下:
[0009]首先關(guān)閉截止閥，通過(guò)快換接頭向蓄能器內(nèi)通入檢測(cè)氣體，然后通過(guò)手動(dòng)打壓栗的打壓，鉆井液容器內(nèi)的鉆井液經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后再經(jīng)單向閥被打入到蓄能器中與檢測(cè)氣體混合，直至壓力表的讀數(shù)到達(dá)預(yù)設(shè)模擬壓力大小，停止打壓。此時(shí)井下環(huán)空鉆井液壓力模擬環(huán)境已建立，取樣裝置從蓄能器中抽取預(yù)設(shè)模擬壓力下的鉆井液并外排，然后打開(kāi)截止閥卸掉預(yù)設(shè)模擬壓力。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
[0011]1、在模擬壓力介質(zhì)的抽取與外排時(shí)，蓄能器能保證模擬壓力的恒定，避免了壓力變化引起所測(cè)油氣信息的變化。
[0012]2、模擬的環(huán)空壓力介質(zhì)可以是多種流體，更符合固、液、氣共存的實(shí)際工況。
[0013]3、裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了試驗(yàn)難度。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0016]如圖1所示，一種井下環(huán)空壓力模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括鉆井液容器1、過(guò)濾網(wǎng)2、單向閥
3、手動(dòng)打壓栗4、截止閥5、快換接頭6、蓄能器7、壓力表8和取樣裝置9;手動(dòng)打壓栗4的入口經(jīng)單向閥3和過(guò)濾網(wǎng)2與鉆井液容器I連通;手動(dòng)打壓栗4的出口經(jīng)單向閥3與蓄能器7的輸入口、截止閥5的一端、快換接頭6的一端及取樣裝置9的輸入口連通。截止閥5的另一端與過(guò)濾網(wǎng)2的輸入口連通;壓力表8設(shè)置在蓄能器7輸入口?？鞊Q接頭6的另一端通入檢測(cè)氣體。
[0017]該井下環(huán)空壓力模擬實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行井下環(huán)空壓力模擬的方法，具體如下:
[0018]首先關(guān)閉截止閥5，通過(guò)快換接頭6向蓄能器7內(nèi)通入檢測(cè)氣體，然后通過(guò)手動(dòng)打壓栗4的打壓，鉆井液容器I內(nèi)的鉆井液經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)2過(guò)濾后再經(jīng)單向閥3被打入到蓄能器中與檢測(cè)氣體混合，直至壓力表8的讀數(shù)到達(dá)預(yù)設(shè)模擬壓力大小，停止打壓。此時(shí)井下環(huán)空鉆井液壓力模擬環(huán)境已建立，取樣裝置9從蓄能器7中抽取預(yù)設(shè)模擬壓力下的鉆井液并外排，然后打開(kāi)截止閥5卸掉預(yù)設(shè)模擬壓力。
[0019]其中，蓄能器的作用是保證井下環(huán)空鉆井液模擬壓力的恒定，如皮囊式蓄能器由帶有氣密封件的橡膠皮囊、油液部分和殼體組成，位于橡膠皮囊周?chē)挠鸵号c油液回路接通。當(dāng)壓力升高時(shí)油液進(jìn)入蓄能器，氣體被壓縮到壓力等于油液壓力時(shí)停止壓縮，系統(tǒng)管路壓力不再上升；當(dāng)管路壓力下降時(shí)壓縮空氣膨脹，將油液壓入回路，從而抑制管路壓力的下降，其它類(lèi)型的蓄能器同理。若沒(méi)有采用蓄能器，而是采用普通的密閉容器，在模擬井下環(huán)空鉆井液抽取時(shí)，所模擬的壓力會(huì)消失或產(chǎn)生負(fù)壓，在模擬井下環(huán)空鉆井液外排時(shí)，所模擬的壓力會(huì)增大，達(dá)不到模擬井下環(huán)空鉆進(jìn)液壓力環(huán)境的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種井下環(huán)空壓力模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括鉆井液容器、過(guò)濾網(wǎng)、單向閥、手動(dòng)打壓栗、截止閥、快換接頭、蓄能器、壓力表和取樣裝置，其特征在于:所述手動(dòng)打壓栗的入口經(jīng)單向閥和過(guò)濾網(wǎng)與鉆井液容器連通;手動(dòng)打壓栗的出口經(jīng)單向閥與蓄能器的輸入口、截止閥的一端、快換接頭的一端及取樣裝置的輸入口連通;所述截止閥的另一端與過(guò)濾網(wǎng)的輸入口連通;所述的壓力表設(shè)置在蓄能器輸入口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下環(huán)空壓力模擬實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行井下環(huán)空壓力模擬的方法，其特征在于:該方法具體如下:首先關(guān)閉截止閥，通過(guò)快換接頭向蓄能器內(nèi)通入檢測(cè)氣體，然后通過(guò)手動(dòng)打壓栗的打壓，鉆井液容器內(nèi)的鉆井液經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后再經(jīng)單向閥被打入到蓄能器中與檢測(cè)氣體混合，直至壓力表的讀數(shù)到達(dá)預(yù)設(shè)模擬壓力大小，停止打壓;此時(shí)井下環(huán)空鉆井液壓力模擬環(huán)境已建立，取樣裝置從蓄能器中抽取預(yù)設(shè)模擬壓力下的鉆井液并外排，然后打開(kāi)截止閥卸掉預(yù)設(shè)模擬壓力。
【文檔編號(hào)】E21B49/08GK105937394SQ201610364972
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】王文, 崔學(xué)廣, 吳寶影, 趙標(biāo)偉, 常立群, 王其敬, 劉其春, 姚金志, 萬(wàn)亞旗, 周發(fā)舉
【申請(qǐng)人】杭州電子科技大學(xué), 中石化勝利石油工程有限公司地質(zhì)錄井公司