[实用新型]高温高压动态钻井液滤失实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于油田钻井的参数测定的实验装置，具体涉及一种对钻井液的滤失性能进行测定的高温高压动态钻井液滤失实验装置。

背景技术

与静态钻井液滤失仪相比，动态钻井液滤失仪能更准确地表征在钻井过程中钻井液的滤失性能。但现有技术中动态钻井液滤失仪多是采用滤纸作为滤失介质，由于滤纸普遍存在韧性差、孔径不均匀和产品标准不一致等缺点，必然会影响到测定结果的准确性。尤其是，现有动态钻井液滤失仪一般不适用于高温高压的条件下，若将其动态钻井液滤失仪并没有完全模拟钻井液在井下的漏失过程，导致测试结果并不能完全体现钻井液的实际滤失性能。

因此，迫切需要一种能适用于高温高压(例如，温度不低于250℃、压力不小于35MPa)工况下、能更准确测定钻井液的滤失性能的动态钻井液滤失装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能更准确地测定在高温高压条件下的钻井液的滤失性能的高温高压动态钻井液滤失实验装置。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的高温高压动态钻井液滤失实验装置，包括：

钻井液滤失系统，其包括中空的岩心、岩心夹持器、对岩心进行加热的加热机构以及与岩心的中部的空腔连通的进液口和出液口，其中，岩心和加热机构均设在岩心夹持器内，岩心夹持器和加热机构上分别设有供从岩心渗透出的钻井液流出的滤液通道及滤液出口；

钻井液供给系统，其与进液口连通，为钻井液滤失系统提供高压钻井液；

钻井液回收系统，其与出液口连通；和

滤失液处理与计量系统，其对从滤液出口流出的滤失流体进行处理和计量。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点。通过钻井液滤失系统来模拟高温高压钻井工况中滤液的滤失，通过钻井液供给系统和钻井液回收系统使得钻井液在钻井液滤失系统中形成动态供给和动态流出，并通过滤失液处理与计量系统对滤失液进行处理和计量。整个实验过程更接近实际钻井施工的高温高压的地质环境。因此，能更准确地测得在高温高压工况下的钻井液的滤失量，为准确评价该工况下的岩心及钻井液的滤失性能提供可靠的实验数据。

在一个实施例中，所述钻井液滤失系统还包括钻杆、用于驱动钻杆的驱动机构以及连接在岩心夹持器的两侧的耐压缸体，其中钻杆穿过岩心的中部空腔并被两侧的耐压缸体支撑。设置钻杆是使进入钻杆与岩心形成的空间的钻井液流动状态更接近于现场钻井施工中钻井液在钻杆与井壁之间的环空空间的流动状态，使测试结果更准确。

在一个优选的实施例中，所述耐压缸体与岩心夹持器密封固定连接，进液口和出液口分别设在分别设在其中的耐压缸体上，也就是一个耐压缸体设置进液口，另一个耐压缸体设置出液口。其中，进液口、钻杆与岩心形成的空腔以及出液口依次连通，钻杆与耐压缸体之间为动密封连接。耐压缸体与岩心夹持器密封固定连接以及钻杆与耐压缸体动密封连接，这样的结构在钻杆钻进或转动过程中不容易出现钻井液泄漏。另外，将进液口和出液口分别设在两侧的耐压缸体上加工方便，方便安装，还方便与其它部件的连接。

在一个优选的实施例中，所述加热机构包括套接在岩心外表面的电加热套，在所述电加热套与岩心之间设有多孔金属网。在电加热套与岩心之间多孔金属网，既不影响从岩心渗出的滤液的流出，又能起到使电加热套对岩心的加热更加均匀的作用。

在一个实施例中，所述电加热套连接有温控仪。此处设置的温控仪不仅能测得加热的温度，而且能够通过温控仪来调节电加热套的加热温度。因此，能使岩心保持在恒定的高温状态。

在一个实施例中，钻杆与岩心之间形成环形的、供钻井液流动的空间。换句话说，岩心与钻杆之间没有直接接触，钻杆钻进过程中不会另外受到岩心的摩擦阻力。另外，保证了钻井液与岩心中部的空腔内壁接触面积基本不变，从而使不同实验条件下获得的实验结果更具有可比性。

在一个实施例中，所述钻井液供给系统包括储液罐和循环泵，其中：

储液罐内设有对其内的钻井液进行搅拌的搅拌器；

循环泵，设在储液罐与钻井液滤失系统之间，将储液罐内的钻井液泵送到钻井液滤失系统内。储液罐中设置的搅拌器对钻井液起到搅拌均匀的作用。尤其是，能防止钻井液中一些固相添加物的沉淀，使供应的动态的钻井液的性能保持相对恒定。而钻井液被循环泵加压后经耐压管线输送到钻井液滤失系统内。