[实用新型]岩心浸泡装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种岩心浸泡装置，主要用于井壁稳定及钻井液防塌性能的评价。

背景技术

井壁稳定问题一直是石油工程界重大技术难题之一，在世界许多油田都广泛存在，但一直没有能得到很好的解决。据保守的估计，井壁失稳每年给世界石油工业造成约5～6亿美元的损失。据统计，90％以上的井壁失稳问题发生在泥页岩井段，而解决这一问题的重要手段之一就是提高钻井液的防塌性能。因此，如何评价泥页岩的稳定性及钻井液的防塌性能成为目前国内外专家学者都急待解决的问题。

目前使用的评价泥页岩稳定性及钻井液防塌性能的方法主要有标准热滚分散法，该方法是将一定尺寸的岩屑和钻井液放置在老化罐中，在一定的温度和压力下滚动16h，然后取出岩屑进行清洗和烘干，计算岩屑回收率。该方法的缺点是随机性大、分辨率低、平行性差。二十世纪九十年代后又出现用大块岩样热滚分散法来评价泥页岩的稳定性和钻井液的防塌性能，进一步对井下情况进行了模拟，试验结果的分辨率和平行性有所提高；但上述方法都不可避免的在取出岩屑过程中对岩屑造成扰动，并在清洗岩屑过程中改变了岩屑尺寸，最终影响试验结果的准确性。影响了实验室和现场人员对井壁稳定性的判断，从而造成无法估量的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种浸泡试验装置，在模拟钻井现场井下温度、压差的条件下，对岩屑基本不产生扰动，在可视化状态下观察岩屑变化情况，并通过这种周期性的变化情况，进而对井壁稳定及钻井液的防塌性能进行评价。

本实用新型主要由泥浆杯组件加热底座、泥浆杯组件、调压管线、摄像头、可视化电脑五部分组成。其中，泥浆杯组件设置在泥浆杯组件加热底座上部，调压管线一端与压力源连接，另一端连接在泥浆杯组件顶部的管上，摄像头设置在泥浆杯组件拍摄视窗的对面，摄像头与可视化电脑连接。泥浆杯组件加热底座是仪器的基础部件，其作用是对泥浆杯加热升温，并在实验过程中保持温度恒定。泥浆杯组件主要由泥浆杯和泥浆杯盖组成，尺寸与老化罐相当，实验中将被测岩屑和钻井液装入泥浆杯内，然后通过密封圈将泥浆杯密封成一体，在一定的温度和压力条件下对岩屑进行浸泡。调压管线与气源相连，主要用于调节岩屑浸泡所需压力。在泥浆杯两侧开有两个一定尺寸的拍摄视窗，并在视窗一侧安装有摄像头，可进行岩屑状态的连续拍摄，并且摄像头与专用的可视化电脑相连，可根据具体试验要求，将岩屑从几分钟至几十天的岩屑周期性的变化情况存储在电脑上。

本实用新型主要优点：

1.该装置具备加热及加压功能，可以模拟井下的温度及压力条件，进行试验，有助于评价、研究钻井液的抗温性能。

2.该装置具备试验过程中的可视化，不需取出岩屑就可以对岩屑状态进行拍摄和评价，避免了取出和清洗岩屑过程中对岩屑的扰动破坏，提高了试验结果的准确性和可重现性。

3.该装置采用整体设计结构，试验温度、压力、时间数显监控，灵敏度高，重复性好，运行稳定、可靠，操作方便、安全，为有关科研和生产提供了一种新的试验评价手段。

附图说明

图1.本实用新型设计的岩心浸泡装置。

图2.泥浆杯组件加热底座。

图3.泥浆杯组件

图4.调压管线

图5.摄像头

图6.可视化电脑

具体实施方式

本实用新型主要参数：

1.电源：220V，50Hz

2.气源：不含杂质的氮气、二氧化碳或压缩空气(严禁使用氧气)。

3.工作温度：0～180℃

4.泥浆杯工作压力：0～5MPa

如本实用新型说明书附图1-6所示，本实用新型的岩心浸泡装置由泥浆杯组件加热底座(图2)、泥浆杯组件(图3)、调压管线(图4)、摄像头(图5)、可视化电脑(图6)五部分组成。本实用新型具体实施方式包括：

1、打开加热底座开关，将温度设定为试验所需温度。

2、在泥浆杯组件的泥浆杯里倒入200ml浸泡液体。

3、当液体温度升到所需温度时，根据试验需要，放入适当大小的岩屑3～5块。

4、连接调压管线及摄像头，在泥浆杯上根据试验要求加压0～3.5MPa，打开摄像头开始摄像，观察岩屑变化情况，并根据试验要求在规定时间内进行拍照，把相关图片和文件保存在电脑上。

在本实用新型一个具体试验例中，设定岩石浸泡温度为140℃，浸泡压力为3.5Mpa，其结果表明，本实用新型设计的岩心浸泡装置完全可以实现该装置的功能，并达到理想效果。