一種高溫高壓可視砂床濾失儀的製作方法

2023-08-05 02:04:21 2

專利名稱：一種高溫高壓可視砂床濾失儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高溫高壓可視砂床濾失儀。
背景技術：
在石油鑽井過程中，需要鑽井液不斷循環，鑽井液向井壁滲入形成封堵屏蔽帶 可以起到穩定井壁的作用。近年無滲透鑽井液受到關注，多家院校進行研究。這樣，在 鑽井液的研發或評價中需要評價其封堵性能，砂床濾失儀就是對鑽井液性能指標之一的
「砂床濾失量」(即滲漏量)進行測試評價的專用儀器，行業內通稱為「砂床濾失儀」。目前使用的砂床濾失儀存在的不足一是不能加溫，二是不能承受太大的壓力 (2MPa以下)，而井下在鑽井過程中的工作溫度可達100多攝氏度，壓力可達到十幾到幾 十兆帕，所以不能充分模擬井下工作溫度和壓力，使得測試的數據失真度大。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種可以模擬現場壓差的條件下，進行濾 失試驗的高溫高壓可視砂床濾失儀。為了解決上述問題，本實用新型提供了一種高溫高壓可視砂床濾失儀，包括濾失筒，所述用於填充模仿砂床的砂子與濾失試驗的鑽井液的濾失筒為筒狀結 構，所述濾失筒上端設置有加料裝置，下部設置有用於排除廢液的閥門；加壓裝置，所述加壓裝置包括壓力機與壓力空氣源，用於壓平所述砂子的所述 壓力機一端連接有滑動設置在所述濾失筒內的壓杆；所述壓力空氣源與所述濾失筒兩端 均可通斷連接；加熱裝置，所述加熱裝置包括設置在所述濾失筒內的加熱器及設置在所述濾失 筒外控制所述加熱器動作的溫控器。進一步，所述濾失筒包括有透明筒壁，所述透明筒壁採用耐高溫、高壓的透明 材料。進一步，所述透明筒壁上設置有刻度尺。進一步，所述加料裝置出口設置有可將鑽井液打散成傘狀的加料漏鬥。進一步，所述濾失筒通過固定支撐結構固定設置，所述壓力機基座與所述固定 支撐結構相連。本實用新型具有如下優點1、本實用新型採用濾失筒、加壓裝置及加熱裝置，可全面模擬現場濾失的壓 力、溫度，使得試驗數據更加逼近真實，分析處理結果也就具有更高的參考價值。2、本實用新型結構簡單、測試可靠且測試精度高，本實用新型成本低廉，易於 推廣使用。以下結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步說明

圖1示出了本實用新型一種高溫高壓可視砂床濾失儀結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括濾失筒1、加壓裝置2及加熱裝置3。濾失筒1用 於在使用砂子4模擬砂床的情況下對鑽井液5進行濾失試驗；加壓裝2置用於向濾失筒1 內施加壓力，以達到模擬現場壓力的作用；加熱裝置3用於向濾失筒1內加熱，以達到模 擬現場溫度的作用。濾失筒1內預先填充有用於模仿砂床的砂子4，並通過加料裝置6添加用於濾失 試驗的鑽井液5，濾失筒1下部還設置有用於排除廢液的閥門11。濾失筒1為筒狀結構， 需採用耐高溫、高壓的結構與材料，避免濾失筒1在高溫、高壓狀態下受到損壞。加壓裝置2包括壓力機21與壓力空氣源22，壓力空氣源22可採用空壓機或高壓 氮氣瓶。壓力機21用於壓平砂子4，壓力機21 —端連接有壓杆23，壓杆23滑動設置在 濾失筒1內。壓力機21帶動壓杆23在濾失筒1內滑動，從而實現對濾失筒1內的砂子 4加壓。壓杆23對砂子4的作用面要求平整，以保證砂子4加壓後表面平整。 壓力空氣源22通過上接口閥門24可通斷連接濾失筒1上端，通過下接口閥門25 可通斷連接濾失筒1下端。壓力空氣源22可同時向濾失筒1上下兩端加壓，也可單獨向 其中一端加壓，或以不同壓力向兩端分別加壓。壓力空氣源22通過調整對濾失筒1上下 兩端施加的壓力，可實現對濾失筒1內砂子4及鑽井液5的壓力控制。加熱裝置3包括加熱器31及溫控器32。加熱器31設置在濾失筒1內，用於向 濾失筒1內加熱。溫控器32設置在濾失筒1外，用於控制加熱器31動作，以使濾失筒 1內溫度恆定在設定溫度上。加熱器31由四塊加熱板(左右各兩塊)組成，每塊加熱板處有一個熱電偶，可 以分別進行控溫。熱電偶加熱速度快，電源接通後30分鐘，加熱器溫升為200°C以上。 熱電偶加熱精度高，恆溫後加熱器溫度變化小於士3°C，濾失筒內鑽井液溫度變化小於 士 2°C。本實用新型採用濾失筒1、加壓裝置2及加熱裝置3，可全面模擬現場濾失的壓 力、溫度，使得試驗數據更加逼近真實，分析處理結果也就具有更高的參考價值。本實用新型中，濾失筒1包括有透明筒壁12，透明筒壁12採用耐高溫、高壓的透 明材料。採用透明筒壁12，可使得本實用新型具有可視性，操作者可隨時觀察試驗動態。本實用新型中，透明筒壁12上設置有刻度尺13。刻度尺13可幫助操作者了解 濾失筒1內砂子4及鑽井液5體積變化情況。本實用新型中，加料裝置6出口設置有可將鑽井液5打散成傘狀的加料漏鬥61。 加料漏鬥61可以使鑽井液5成傘狀加入濾失筒1內，避免鑽井液5倒入時由於自身的重 力衝擊衝散濾失筒1內的砂子4。本實用新型中，濾失筒1通過固定支撐結構7固定設置，壓力機21基座與固定 支撐結構7相連。固定支撐結構7包括底座71、立柱72與支架73，可固定設置濾失筒 1與壓力機21。[0029]在本實用新型中，在閥門11下部還設置有回收杯8，該回收杯8正對閥門11， 可方便取放，用於回收濾失筒1內廢液。本實用新型結構簡單、測試可靠且測試精度高，本實用新型成本低廉，易於推 廣使用。本實用新型在使用時，先在濾失筒1內填充砂子4，以模仿砂床。啟動壓力21， 通過壓杆23壓平、壓實濾失筒1內砂子4。然後取出壓杆23，通過加料漏鬥61向濾失 筒1內添加鑽井液5，該鑽井液5可為與現場真實鑽井液5狀態接近的泥漿，並在加料漏 鬥61作用下儘可能打散成傘狀，避免將砂子4衝亂。填充完畢後，啟動壓力空氣源22，通過上接口閥門24及下接口閥門25同時向 濾失筒1上下兩端施加相同壓力，以保持鑽井液5在砂子4內壓力平衡。再啟動加熱器 31，加熱器31在溫控器32控制下迅速對濾失筒1內加熱，直至達到設定溫度。然後根 據試驗需要，調整濾失筒1上下兩端壓力差，並通過透明筒壁12及刻度尺13讀取鑽井液 滲入砂子4的深度。試驗完畢後，打開閥門11，通過回收杯8接收濾失筒1內濾液。綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非用於限定本實用新型 的保護範圍，因此，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改 進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種高溫高壓可視砂床濾失儀，其特徵在於，包括濾失筒(1)，所述用於填充模仿砂床的砂子(4)與濾失試驗的鑽井液(5)的濾失筒 (1)為筒狀結構，所述濾失筒(1)上端設置有加料裝置(6)，下部設置有用於排除廢液的 閥門(11)；加壓裝置(2)，所述加壓裝置(2)包括壓力機(21)與壓力空氣源(22)，用於壓平所 述砂子(4)的所述壓力機(21) —端連接有滑動設置在所述濾失筒(1)內的壓杆(23)；所 述壓力空氣源(22)與所述濾失筒(1)兩端均可通斷連接；加熱裝置(3)，所述加熱裝置(3)包括設置在所述濾失筒(1)內的加熱器(31)及設置 在所述濾失筒(1)外控制所述加熱器(31)動作的溫控器(32)。
2.如權利要求1所述的高溫高壓可視砂床濾失儀，其特徵在於所述濾失筒(1)包括 有透明筒壁(12)，所述透明筒壁(12)採用耐高溫、高壓的透明材料。
3.如權利要求2所述的高溫高壓可視砂床濾失儀，其特徵在於所述透明筒壁(12) 上設置有刻度尺(13)。
4.如權利要求3所述的高溫高壓可視砂床濾失儀，其特徵在於所述加料裝置(6)出 口設置有可將鑽井液(5)打散成傘狀的加料漏鬥(61)。
5.如權利要求4所述的高溫高壓可視砂床濾失儀，其特徵在於所述濾失筒(1)通過 固定支撐結構(7)固定設置，所述壓力機(21)基座與所述固定支撐結構(7)相連。
專利摘要本實用新型提供了一種高溫高壓可視砂床濾失儀，包括濾失筒，所述用於填充模仿砂床的砂子與濾失試驗的鑽井液的濾失筒為筒狀結構，所述濾失筒上端設置有加料裝置，下部設置有用於排除廢液的閥門；加壓裝置，所述加壓裝置包括壓力機與壓力空氣源，用於壓平所述砂子的所述壓力機一端連接有滑動設置在所述濾失筒內的壓杆；所述壓力空氣源與所述濾失筒兩端均可通斷連接；加熱裝置，所述加熱裝置包括設置在所述濾失筒內的加熱器及設置在所述濾失筒外控制所述加熱器動作的溫控器。本實用新型採用濾失筒、加壓裝置及加熱裝置，可全面模擬現場濾失的壓力、溫度，使得試驗數據更加逼近真實，分析處理結果也就具有更高的參考價值。
文檔編號G01N7/10GK201795974SQ201020524919
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月9日 優先權日2010年9月9日
發明者劉兆華, 徐博韜, 李松, 王健, 趙建剛, 韓天夫, 魏紅梅 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務股份有限公司