一种长水平段岩屑床清除评价可视化实验装置

    专利查询2024-01-26  94



    1.本实用新型主要用于模拟石油长水平段钻井工况条件,特别涉及一种长水平段岩屑床清除评价可视化实验装置。


    背景技术:

    2.在钻井工程中,常使用水平井钻井技术增大油气层的裸露面积、提高采收率进一步提高单井产能,为探索低渗透油藏的有效开发手段,进一步形成了长水平段水平井钻井技术。长水平段水平井作为最大储层接触技术(mrc)的一种重要形式,其技术理念是在有限的水平位移范围内实现水平井眼长度最大化,但这也导致长水平段与垂直段工况条件存在较大差异,由于水平段的长度相对较长,钻柱重力的原因使得钻柱平躺在水平段下井壁,形成偏心环空,在钻杆接头尺寸过渡段极易导致岩屑沉降堆积进而形成岩屑床。
    3.随着油气勘探以及钻井作业的不断发展,我国的长水平段水平井的数量不断增加,不论是常规钻井还是气体钻井,水平井段岩屑床问题与其他类型的油气井相比都更为突出。水平段越长,越难清除岩屑,岩屑越容易堆积形成岩屑床。如果不及时采取相应措施,环空岩屑堆积易于造成钻柱高扭矩和高摩阻,粘附卡钻等问题,导致卡钻或井眼报废等严重事故。水平段井能否成功施工,岩屑床能否避免形成或者及时清除是关键。为提高水平井的岩屑床清除效率,降低作业风险和成本,岩屑床清除工具应运而生。目前,岩屑床清除方法大多通过数值仿真进行模拟,其结果对岩屑床清除工具的设计具有一定的指导意义,但仍需现场试验进行评价。岩屑床清除工具实际效果可能与仿真模拟出现较大出入,现场验证实验又耗费人力物力。
    4.因此,急需一种能模拟并能可视化并可靠评价观察水平井岩屑床清除工具清岩效果的实验装置。中国专利cn 207660565 u提供了一种全尺寸定向井钻井液携岩效率评价装置,装置针对于定向井(井斜角往往超过60了)且仅用于评价钻井液的携岩效率。中国专利cn111271013.a公开了一种测定水平井段岩屑清除效果的装置,可以模拟钻柱旋转的条件下水力清岩的岩屑清除效果模拟装置,但不能对其机械清岩方法作出评价。中国专利cn20443 6291.u公开了一种模拟水平井段机械法清除岩屑床岩屑床清除效果的装置,但该装置不能模拟水平井段的高温高压环境,并且只能模拟单个岩屑床清除工具在固定位置的清岩效果,难以综合评价现场所需岩屑床清除工具的清岩效果。


    技术实现要素:

    5.鉴于以上技术问题,本实用新型的目的在于提供一种可进行可视化观察和模拟多种工况的水平井岩屑床清除模拟实验装置及评价方法。
    6.为了实现以上实用新型目的,本实用新型采取的技术方案如下:
    7.一种长水平段岩屑床清除评价可视化实验装置,该实验装置主要包括岩屑供给及回收系统、钻井液循环系统、气体循环系统、钻杆旋转及偏心系统、数据测量及处理系统、温度压力模拟系统。其特征在于:所述岩屑供给及回收系统由岩屑进料器11、过滤器a29、阀门
    j31、过滤器b33;所述钻井液系统由变频器a1、循环泵2、储液池30和阀门a3、阀门c5、阀门f10、阀门g22组成;所述气体循环系统由阀门b4、阀门d7、阀门e9、空压机组35及膜制氮机组34组成;所述钻杆旋转及偏心系统由透明井筒12、偏心调节装置15、岩屑床清除工具安装段 14、钻杆21和旋转电机20连接组成;所述数据测量及处理系统主要由气体流量计8、液体流量计6、超声波探头13、计算机23、高速摄像机17等组成;所述温度压力系统由压力传感器a24、压力传感器b32、稳压器26、氮气瓶28、阀门h25、阀门i27、透明加热膜18及温度传感器16组成。
    8.所述的岩屑进料器11由加砂罐11-1、加砂绞龙11-2、步进电机11-3组成,通过调整步进电机转速调节岩屑注入速度。
    9.所述的岩屑通过岩屑进料器11进入透明井筒12,岩屑经钻井液或气体携带形成液固两相流或气固两相流,循环介质为钻井液时,流体经过单个或多个岩屑床清除工具后经过阀门g22进入过滤器a29过滤后,液相流回储液池30,岩屑通过储液池30内过滤器a29处进行回收;流体介质为气体时,气相经过阀门j31进入过滤器b33过滤,过滤后气体注回膜制氮机组34。
    10.所述透明井筒12外部涂有透明加热膜18,透明加热膜18两端镀有电极,当电极通电时,透明加热膜18发热,以此实现对透明井筒12管壁的加热,电加热系统有效加热功率可达120kw,体积热流密度达50mw/m3。设置温度传感器16 测量系统温度,可根据需要将系统温度调整至预设值,模拟地层高温环境。
    11.稳压器26连接氮气瓶28及阀门,利用氮气瓶28的内压将氮气注入稳压器 26,以模拟常规钻井液钻井过程井筒环境的系统压力。当进行气体钻井岩屑床清除模拟实验时,通过空压机组35将实验系统压力设定为预设值。
    12.温度压力数据通过无线信号传入计算机23进行数据处理及存储。
    13.实验中,钻井液流量由位于循环泵2出口的阀门a3调节,通过液体流量计6 测量,气体流量由位于循环泵2出口的阀门a3调节,通过气体流量计8测量。
    14.所述透明井筒12外部均匀设置有多个超声波探头13,用于检测实验过程中生成岩屑床的厚度。
    15.所述偏心调节装置15由偏心法兰和扶正器组成,通过控制偏心装置15来实现钻杆21的偏心调节。
    16.进一步地,所述空压机组35用于压缩空气或氮气进入透明井筒12,实现气体钻井岩屑床清除模拟实验,所述循环泵2用于泵送钻井液进入透明井筒12,实现常规钻井液钻井岩屑床清除模拟实验。
    17.进一步地,所述岩屑床清除工具安装段14位于相邻2根钻杆21之间,与钻杆进行螺纹连接,实验时将钻杆21上的岩屑床清除工具安装段14拆卸,进而安装上岩屑床清除工具。
    18.进一步地,所述钻杆上设置多个岩屑床清除工具安装段,在钻杆上安装单个或多个岩屑床清除工具,便于综合评价不同岩屑床清除工具单独使用及组合使用的清岩能力。
    19.进一步地,所述透明井筒12为玻璃钢材,钻杆21及岩屑床清除工具安装段 14的材料为不锈钢,实验流体为钻井液或氮气。
    20.进一步地,所述高速摄像机用于拍摄和记录的岩屑形态、轨迹、宽度和长度以及岩屑完全清除的时间,并将其传输至计算机23进行记录及储存。
    21.本实用新型还公开了一种长水平段岩屑床清除评价可视化实验装置的实验方法,包括气体钻井岩屑床清除评价实验和常规钻井液钻井岩屑床清除评价实验,主要包括以下步骤:
    22.(一)当进行气体钻井岩屑床清除模拟实验,开启气体循环系统向透明井筒 13提供气体,当进行常规钻井液钻井岩屑床清除模拟实验时,开启钻井液循环系统将钻井液从储液池30中汲出;
    23.(二)向岩屑进料器11内加入岩屑,通过调整步进电机11-3转速调节岩屑注入速度,使岩屑均匀地进入透明井筒12中,记录加岩屑量及注入速度;
    24.(三)通过阀门a3或阀门b4调节流体流量,根据实验介质类型分别选用液体流量计6或气体流量计8,记录流量计读数,将系统温度压力调制预设值,通过调节变频器19b来控制旋转电机20从而调控钻杆21的转速,通过偏心调节装置可以调节钻杆的偏心度,参数设置完毕后待实验系统运行稳定。
    25.(四)记录温度传感器16读数,当实验介质为钻井液时,记录压力传感器读数a24及液体流量计6读数。当实验介质为气体时,记录压力传感器b32及气体流量计8读数。高速摄像机17拍摄实验照片并上传计算机23,超声波探头13 检测岩屑床的厚度,计算机23记录并显示岩屑形态、轨迹、厚度、宽度和长度以及岩屑完全清除的时间。
    26.(五)在单个或多个岩屑床清除工具安装段上安装岩屑床清除工具,重复步骤(一)至(五),对比安装岩屑床清除工具和未安装岩屑床清除工具的清岩效果,评价不同岩屑床清除工具、岩屑床清除工具数量及岩屑床清除工具组合方案的清岩能力。
    27.当进行钻井液钻井岩屑床清除模拟实验时,需先需先打开阀门a3、阀门g22、阀门c5、阀门f10,关闭阀门d7、阀门e9,启动循环泵2,实验工质从储液池 30中流出,经液体流量计6流入透明井筒12,岩屑通过岩屑进料器11进入透明井筒12,与钻井液形成液固两相流,待流体流入透明井筒12并完全占据透明井筒12内环空体积,启动钻杆旋转及偏心系统、数据测量及处理系统和温度压力模拟系统,通过调节阀门a3的开度调节钻井液流量,液固两相流经过过滤器a29 过滤后,岩屑在过滤器a29处进行回收,液体流回储液池30。
    28.记录温度传感器16、压力传感器a24及液体流量计6的读数,高速摄像机 17拍摄实验照片并上传计算机23,超声波探头13检测岩屑床的厚度,计算机 23记录并显示岩屑形态、轨迹、厚度、宽度和长度以及岩屑完全清除的时间。
    29.进行气体钻井岩屑床清除模拟实验时,需先关闭阀门a3、阀门g22、阀门 c5、阀门f10,打开阀门d7、阀门e9。启动空气压缩机35及膜制氮机组34向实验系统供气,气体经气体流量计8流入透明井筒12,岩屑通过岩屑进料器11进入透明井筒12,与氮气形成气固两相流,待流体流入透明井筒12中完全占据装置内环空体积,启动钻杆旋转及偏心系统、数据测量及处理系统和温度压力模拟系统,通过调节阀门b4的开度调节气体流量,气固两相流经过过滤器b33过滤后,岩屑在过滤器b33处进行回收,气体流回膜制氮机组34。
    30.记录温度传感器16、压力传感器b32读数及气体流量计8读数,高速摄像机17拍摄实验照片并上传计算机23,超声波探头13检测岩屑床的厚度,计算机23记录并显示岩屑形态、轨迹、厚度、宽度和长度以及岩屑完全清除的时间。
    31.与现有技术相比,本实用新型的优点在于:
    32.该装置的使用条件更广泛,可靠性和准确性好,用于评价长水平段气体钻井及常
    规钻井液钻井时长水平段岩屑床清除能力。透明的玻璃钢材料实现了装置的可视化,温度压力系统可以模拟地层高温高压环境,使得实验条件更接近真实情况;可对比安装岩屑床清除工具和未安装岩屑床清除工具的清岩效果,评价不同岩屑床清除工具、岩屑床清除工具数量及岩屑床清除工具组合方案的清岩能力,为长水平段钻井施工现场评价清岩效果、提供综合清岩方案提供了良好的理论依据。
    附图说明
    33.图1为水平段片状岩屑床清除评价实验装置的结构示意图;
    34.图1中:1.变频器a2.循环泵3.阀门a4.阀门b5.阀门c6.液体流量计7.阀门d8.气体流量计9.阀门e10.阀门f11.岩屑进料器12.透明井筒13.超声波探头14.岩屑床清除工具安装段15.偏心调节装置16.温度传感器17.高速摄像机18.透明加热膜19.变频器b20.旋转电机21.钻杆22.阀门g23.计算机24.压力传感器a25.阀门h26.稳压器27.阀门i28.氮气瓶29.过滤器a30储液池31.阀门j32.压力传感器b33.过滤器b34.膜制氮机组35.空压机组
    35.图2为偏心调节装置的结构示意图;
    36.图3为装置后部结构示意图;
    37.图4为装置前部结构示意图;
    38.图5为岩屑床清除工具安装段示意图;
    39.图6为岩屑进料器示意图;
    具体实施方式
    40.为使本实用新型的目的、实施方案更加清楚明白,以下根据附图并列举实施例,对本实用新型做进一步详细说明。
    41.如图1所示,一种长水平段岩屑床清除评价可视化实验装置,主要包括变频器a1、循环泵2、液体流量计6、气体流量计8、岩屑进料器11、透明井筒12、超声波探头13、岩屑床清除工具安装段14、偏心调节装置15、高速摄像机17、透明加热膜18、变频器b19、旋转电机20、钻杆21、稳压器26、氮气瓶28、过滤器a29、储液池30、过滤器b33、膜制氮机组34、空压机组35以及相关的阀门a3、阀门b4、阀门c5、阀门d10、阀门e7、阀门f9、阀门g22、阀门h25、阀门i27、阀门j31。温度传感器16,压力传感器a24、压力传感器b32和数据采集系统及计算机23。
    42.空压机组35用于压缩空气或氮气进入透明井筒12,实现气体钻井岩屑床清除模拟实验,循环泵2用于泵送钻井液进入透明井筒12,实现常规钻井液钻井岩屑床清除模拟实验。
    43.透明井筒12外部涂有透明加热膜18,透明加热膜18两端镀有电极,当电极通电时,透明加热膜18发热,以此实现对透明井筒12管壁的加热,设置温度传感器16测量系统温度。
    44.当进行常规钻井液钻井岩屑床清除模拟实验时,实验回路中设置的稳压器26用于将实验系统压力设定为预设值,利用氮气瓶28的内压将氮气注入稳压器26使实验在预定压力下进行。稳压器26上设有压力传感器a24,读数即为系统压力。当进行气体钻井岩屑床清除模拟实验时,通过空压机组35将实验系统压力设定为预设值,空压机组35上设有压力传感器b32,读数即为系统压力。
    45.温度压力数据通过无线信号传入计算机23进行数据处理及存储。
    46.实验中,钻井液流量由位于循环泵2出口的阀门a3调节,通过液体流量计6 测量,气体流量由位于空压缩机35出口的阀门b4调节,通过气体流量计b8测量。
    47.透明井筒12外部均匀设置有多个超声波探头13用于检测实验过程中生成岩屑床的厚度。
    48.偏心调节装置15由偏心法兰和扶正器组成,通过控制偏心装置15来实现钻杆21的偏心调节。
    49.钻杆21上设置多个岩屑床清除工具安装段14,在钻杆上安装单个或多个岩屑床清除工具,便于综合评价不同岩屑床清除工具单独使用及组合使用的清岩能力。
    50.透明井筒12为玻璃钢材,钻杆21及岩屑床清除工具安装段14材料为不锈钢,实验流体为钻井液或氮气。
    51.高速摄像机17用于拍摄和记录的岩屑形态、轨迹、宽度和长度以及岩屑完全清除的时间,并将其传输至计算机终端。
    52.如图2所示,旋转系统主要由旋转电机、变频器和连接杆构成。连接杆分别连接旋转电机20和钻杆21,通过调节变频器19的频率,改变电机20的转速,实现对钻杆转速的调节。用于评价岩屑床清除工具在不同钻杆转速下的清岩能力,为发现使用岩屑床清除工具的最佳工作转速提供理论依据。
    53.如图3~4所示,钻杆21与透明井筒12保持同轴,调节透明井筒12上均匀设置有多个偏心调节装置15,通过调节偏心调节装置15的偏心法兰和扶正器改变钻杆21的固定位置,实现对钻杆偏心调节。
    54.如图5所示,岩屑床清除工具安装段14位于相邻2根钻杆21之间,与钻杆进行螺纹连接,实验时可将钻杆21上的岩屑床清除工具安装段14拆卸,进而安装上岩屑床清除工具。
    55.如图6所示,岩屑进料器11由加砂罐11-1、加砂绞龙11-2、步进电机11-3 组成,实验时将岩屑添加至加砂罐11-1,加砂绞龙11-2输送岩屑,通过调整步进电机11-3转速调节岩屑注入速度,岩屑以一定速度均匀注入透明井筒12。
    56.本实用新型实验装置既可以进行气体钻井岩屑床清除模拟实验,也可以进行常规钻井液钻井岩屑床清除模拟实验,实验步骤如下:
    57.(一)当进行气体钻井岩屑床清除模拟实验,开启气体循环系统向透明井筒 12提供气体,当进行常规钻井液钻井岩屑床清除模拟实验时,开启钻井液循环系统将钻井液从储液池30中汲出;
    58.(二)向岩屑进料器11内加入岩屑,通过调整步进电机11-1的转速调节岩屑注入速度,使岩屑均匀地进入透明井筒12中,记录加岩屑量及注入速度;
    59.(三)通过调节阀门a3、阀门b4分别调节液体及气体流量,根据流体介质类型分别选用液体流量计6或气体流量计8,将系统温度压力调制预设值,通过调节变频器控制旋转电机20从而调控钻杆21的转速,通过偏心调节装置15调节钻杆的偏心度,待实验系统运行稳定。
    60.(四)记录温度传感器读书、压力传感器读数、液体流量计6或气体流量计读数8,高速摄像机17拍摄实验照片并上传计算机23,超声波探头13检测岩屑床的厚度,计算机23记录并显示岩屑形态、轨迹、厚度、宽度和长度以及岩屑完全清除的时间。
    61.(五)在单个或多个岩屑床清除工具安装段上安装岩屑床清除工具,重复步骤(一)至(五),对比安装岩屑床清除工具和未安装岩屑床清除工具的清岩效果,评价不同岩屑床清除工具、岩屑床清除工具数量及岩屑床清除工具组合方案的清岩能力。
    62.根据下面公式计算清岩效率:
    63.其中:
    64.t0:不使用岩屑床清除工具时岩屑完全清除的时间,min
    65.t1:使用某种岩屑床清除工具时岩屑完全清除的时间,min
    66.一定条件下,清岩效率越高,岩屑床清除工具的清岩效果越好。
    67.当进行钻井液钻井岩屑床清除模拟实验时,需先需先打开阀门a3、阀门g22、阀门c5、阀门f10,关闭阀门d7、阀门e9,启动循环泵2,实验工质从储液池 30中流出,经液体流量计6流入透明井筒12,岩屑通过岩屑进料器11进入透明井筒12,与钻井液形成液固两相流,待流体流入透明井筒12并完全占据透明井筒12内环空体积,启动钻杆旋转及偏心系统、数据测量及处理系统和温度压力模拟系统,通过调节阀门a3的开度调节钻井液流量,液固两相流经过过滤器b29 过滤后,岩屑在过滤器a29处进行回收,液体流回储液池30。
    68.记录温度传感器16、压力传感器a24读数及液体流量计6读数,高速摄像机17拍摄实验照片并上传计算机23,超声波探头14检测岩屑床的厚度,计算机23记录并显示岩屑形态、轨迹、厚度、宽度和长度以及岩屑完全清除的时间。
    69.进行气体钻井岩屑床清除模拟实验时,需先关闭阀门a3、阀门g22、阀门 c5、阀门f10,打开阀门d7、阀门e9。启动空气压缩机组35向实验系统供气,气体经气体流量计8流入透明井筒12,岩屑通过岩屑进料器11进入透明井筒12,与氮气形成气固两相流,待流体流入透明井筒12中完全占据装置内环空体积,启动钻杆旋转及偏心系统、数据测量及处理系统和温度压力模拟系统,通过调节阀门b4的开度调节氮气流量,气固两相流经过过滤器b33过滤后,岩屑在过滤器b33处进行回收,气体流回膜制氮机组34。
    70.记录温度传感器16、压力传感器b32读数及气体流量计8读数,高速摄像机17拍摄实验照片并上传计算机23,超声波探头13检测岩屑床的厚度,计算机23记录并显示岩屑形态、轨迹、厚度、宽度和长度以及岩屑完全清除的时间。
    71.通过采用设置单个岩屑床清除工具、设置多个岩屑床清除工具、设置不同岩屑床清除工具组合等实验方案,可观察在不同钻速、偏心度、温度压力、岩屑流量及钻井液流量或气体流量下,气体钻井及常规钻井液钻井过程岩屑床清除工具在长水平段的在清岩机理,评价不同工况下使用岩屑床清除工具的清岩效率和组合效果,为指导长水平段钻井施工现场形成合理的岩屑床清除方案提供了理论依据。
    72.与现有实验装置相比,本实用新型具有以下优点:
    73.1、实验系统既可以进行气体钻井岩屑床清除模拟实验,也可以进行常规钻井液钻井岩屑床清除模拟实验,不仅实现一台多用,而且可以在较大的参数范围内进行实验研究。
    74.2、实验系统可以模拟钻井过程的高温高压环境,为实验结果的可靠性提供了保障。
    75.3、通过改变岩屑床清除工具的位置、数量和岩屑床清除工具类型,比较岩屑床清除工具的位置、数量以及类型对清岩效果的影响,充分展示水力清岩及机械清岩时岩屑颗
    粒的运移轨迹,既可以模拟气体钻井及常规钻井液钻井时的岩屑床形成运移过程,又可以评价长水平段岩屑床清除过程,为综合评价岩屑床清除工具的清岩效果提供了依据。
    76.本领域的普通技术人员将会意识到,这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的实施方法,应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合,这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

    技术特征:
    1.一种长水平段岩屑床清除评价可视化实验装置,该装置主要包括岩屑供给及回收系统、钻井液循环系统、气体循环系统、钻杆旋转及偏心系统、数据测量及处理系统、温度压力模拟系统;其特征在于:所述岩屑供给及回收系统由岩屑进料器(11)、过滤器a(29)、阀门j(31)、过滤器b(33)组成;所述钻井液系统由变频器a(1)、循环泵(2)、储液池(30)和阀门a(3)、阀门c(5)、阀门f(10)、阀门g(22)组成;所述气体循环系统由阀门b(4)、阀门d(7)、阀门e(9)、空压机组(35)及膜制氮机组(34)组成;所述钻杆旋转及偏心系统由透明井筒(12)、偏心调节装置(15)、岩屑床清除工具安装段(14)、钻杆(21)和旋转电机(20)连接组成;所述数据测量及处理系统主要由气体流量计(8)、液体流量计(6)、超声波探头(13)、计算机(23)、高速摄像机(17)组成;所述温度压力系统由压力传感器a(24)、压力传感器b(32)、稳压器(26)、氮气瓶(28)、阀门h(25)、阀门i(27)、透明加热膜(18)及温度传感器(16)组成,具体描述如下:所述的岩屑进料器(11)由加砂罐(11-1)、加砂绞龙(11-2)、步进电机(11-3)组成,通过调整步进电机转速调节岩屑注入速度;所述的岩屑通过岩屑进料器(11)进入透明井筒(12),岩屑经钻井液或气体携带形成液固两相流或气固两相流,循环介质为钻井液时,流体经过单个或多个岩屑床清除工具后经过阀门g(22)进入过滤器a(29)过滤后,液相流回储液池(30),岩屑通过储液池(30)内过滤器a(29)处进行回收;流体介质为气体时,气相经过阀门j(31)进入过滤器b(33)过滤,过滤后气体注回膜制氮机组(34);所述透明井筒(12)外部涂有透明加热膜(18),设置温度传感器(16)测量系统温度,根据需要将系统温度调整至预设值,以模拟地层高温环境;稳压器(26)连接氮气瓶(28)及阀门,利用氮气瓶(28)的内压将氮气注入稳压器(26),以模拟常规钻井液钻井过程井筒环境的系统压力;当进行气体钻井岩屑床清除模拟实验时,通过空压机组(35)将实验系统压力设定为预设值;温度压力数据通过无线信号传入计算机(23)进行数据处理及存储;所述透明井筒(12)外部还均匀设置有多个超声波探头(13)用于检测实验过程中生成岩屑床的厚度;所述偏心调节装置(15)由偏心法兰和扶正器组成,通过控制偏心调节装置(15)来实现钻杆(21)的偏心调节。2.根据权利要求1中所述的一种长水平段岩屑床清除评价可视化实验装置,其特征在于:所述空压机组(35)用于压缩空气或氮气进入透明井筒(12),实现气体钻井岩屑床清除模拟实验,所述循环泵(2)和空压机组(35)用于泵送钻井液进入透明井筒(12),实现常规钻井液钻井岩屑床清除模拟实验。3.根据权利要求1中所述的一种长水平段岩屑床清除评价可视化实验装置,其特征在于:所述岩屑床清除工具安装段(14)位于相邻2根钻杆(21)之间,与钻杆进行螺纹连接,实验时将钻杆(21)上的岩屑床清除工具安装段(14)拆卸,进而安装上岩屑床清除工具。4.根据权利要求1中所述的一种长水平段岩屑床清除评价可视化实验装置,其特征在于:所述钻杆上设置多个岩屑床清除工具安装段,在钻杆上安装单个或多个岩屑床清除工具,便于综合评价不同岩屑床清除工具单独使用及组合使用的清岩能力。5.根据权利要求1中所述的一种长水平段岩屑床清除评价可视化实验装置,其特征在于:所述透明井筒(12)为玻璃钢复合材料,钻杆(21)及岩屑床清除工具安装段(14)材料为
    不锈钢,实验流体为钻井液或氮气。6.根据权利要求1中所述的一种长水平段岩屑床清除评价可视化实验装置,其特征在于:所述高速摄像机用于拍摄和记录的岩屑形态、轨迹、宽度和长度以及岩屑完全清除的时间,并将其传输至计算机终端。

    技术总结
    本实用新型是一种长水平段岩屑床清除评价可视化实验装置,主要由岩屑供给及回收系统、钻井液循环系统、气体循环系统、钻杆旋转及偏心系统、数据测量及处理系统、温度压力模拟系统组成。用于模拟石油长水平段钻井工况条件,进行气体钻井及常规钻井液钻井岩屑床清除评价实验。本实用新型装置具有可视化观察清除水平井岩屑床效果的能力,通过对比无岩屑床清除工具下的岩屑清除实验,可评价该岩屑床清除工具在不同工况条件下的清岩效果以及对比不同岩屑床清除工具的清岩能力,进而可以评价不同工况条件下岩屑床清岩工具的组合效果。装置可靠性好,且结构较简单,操作方便。操作方便。操作方便。


    技术研发人员:刘宇涵 肖东 李野松 钟瀚宇 杨普 胡艺凡 李皋 张继川 万夫磊 明显森
    受保护的技术使用者:西南石油大学
    技术研发日:2021.06.07
    技术公布日:2022/5/25
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