[发明专利]一种承压钻井液封堵及堵漏材料性能可视化评价装置

说明书

技术领域

本发明涉及钻井液封堵及堵漏材料的性能评价技术领域，特别是一种承压钻井液封堵及堵漏材料性能可视化评价装置。

背景技术

现有的泥浆封堵材料性能评价装置能够实现可视化，使操作人员能够直观的观察到液体渗透进测试介质的程度，以优化钻井液参数。首先通过装置下部的4个长螺栓将透明承压观察管压紧，形成一个容积空间；然后通过装置上部加入砂子模拟测试介质，砂子需要装满整个可视管；再加入封堵材料浆体；然后装上装置上部法兰并紧固，最终在测试介质上面形成一个密闭空间；最后连接手动压力泵，通过往已经形成的密闭空间里泵入封堵材料浆体，通过压力表观察压力上升情况，通过可视管观察液体渗透渗透进测试介质的程度，若最终封堵材料能够在测试介质顶部形成泥饼，并且稳住压力，则该评价试验成功。

但是该装置比较笨重，需要多人协作才能完成操作，同时需要配合手动压力泵使用，且试验结果容易受到操作人员技术水平的影响，存在较大的不确定性(上紧螺栓的过程中可能产生震动，影响测试介质的稳定性，并且上紧透明承压观察管两端的法兰盘螺丝比较繁琐，难以将密封垫片压平整，影响密封效果)。使用手动试压泵可能造成压力不稳定，不能真实模拟深井钻井井下压力变化情况，且手动压力泵易被封堵剂堵塞，不能泵送大颗粒堵漏剂，无法进行大颗粒堵漏剂评价实验。

发明内容

本发明提供一种承压钻井液封堵及堵漏材料性能可视化评价装置，以解决现有测试装置比较笨重，需要多人协作才能完成操作，同时需要配合附加设备使用的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种承压钻井液封堵及堵漏材料性能可视化评价装置，包括底座、支撑座、支撑筒、透明承压观察管、活塞杆和滑套，所述支撑筒为通孔结构分为活塞杆容纳腔和透明承压观察管容纳腔，所述透明承压观察管设置在所述透明承压观察管容纳腔内，所述支撑座通过密封垫片与所述透明承压观察管容纳腔密封连接，所述支撑座设有与所述透明承压观察管连通的支撑座通孔；所述底座上设有支撑筒限位结构，所述支撑筒上设有与所述支撑筒限位结构相匹配的限位台；所述透明承压观察管容纳腔设有透明承压观察管可视窗口；所述活塞杆通过密封圈套设在所述活塞杆容纳腔里，所述活塞杆的下端设有与所述透明承压观察管内腔内径匹配的透明承压观察管活塞，所述活塞杆上设有注液通孔和测压通孔，所述注液通孔和所述测压通孔都与所述活塞杆容纳腔连通，所述注液通孔顶端设有注液通孔堵头，所述测压通孔的顶端设有压力表安装孔，所述压力表安装孔上设有压力表；所述滑套套设在所述活塞杆的上端，所述滑套内腔的顶部和所述活塞杆外圆柱面之间设有止推轴承，所述滑套的内圆柱面上设有内螺纹，所述支撑筒的外圆柱面上设有与所述内螺纹啮合的外螺纹；所述支撑筒的外圆柱上设有与其轴线垂直的支撑筒操作沉孔，所述滑套的外圆柱上设有与其轴线垂直的滑套操作沉孔，所述支撑筒操作沉孔和所述滑套操作沉孔上均设有与其配合的操作杆。

本发明的有益效果是：该装置比较轻便，能够放置于手提箱内便于携带；在操作时，首先将透明承压观察管从支撑筒下部装入透明承压观察管容纳腔内，并通过旋紧底部支撑座来压紧透明承压观察管两端的密封垫片，形成一个容积空间；然后将支撑筒放入底座，通过底座上的支撑筒限位结构和限位台匹配限位，使支撑筒可靠地与底座固定在一起；然后从支撑筒顶部加入适量砂子模拟测试介质，砂子刚好填满透明承压观察管为宜，并压紧测试介质；接着将活塞杆从滑套下部穿入滑套，并一起放置于支撑筒上；然后从活塞杆顶部的注液孔注入浆体；然后在所述注液通孔顶端旋入注液通孔堵头，在压力表安装孔上安装压力表；最后将操作杆分别插入支撑筒操作沉孔和所述滑套操作沉孔，通过操作杆旋转滑套使活塞杆向下移动，从而使测试介质与活塞杆之间的密闭容积腔体积减小，迫使该容积腔内的压力升高。本装置可以由一人操作完成整个评价测试；同时不需要借助其他辅助设备实现加压的目的；通过改进结构，使该装置的压力测试能力得到提高；同时操作更简便，尽可能的降低人为因素对评价结果的干扰。设备不但可评价细颗粒封堵剂，同时可评价大颗粒(1mm以上)堵漏剂；封堵或堵漏浆使用量更小，操作更安全。

进一步，所述底座包括底座限位盖，所述支撑筒限位结构设置在所述底座限位盖上，所述底座限位盖与所述底座为分体结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：底座限位盖与底座为分体结构，把支撑筒限位结构设置在底座限位盖上，便于底座限位盖上的支撑筒限位结构的单独加工制造，生产效率较高。

进一步，所述支撑筒限位结构为多边形通孔，所述限位台为与所述多边形通孔相匹配的多边形凸台。