[实用新型]一种模拟天然气水合物层钻水平井溢流的实验装置

说明书

本实用新型涉及天然气水合物钻井技术领域的一种模拟天然气水合物层钻水平井溢流的实验装置，它主要由计算机系统、压力传感器、接头、混合物进口、尼龙漏斗、岩屑漏斗、岩屑储集室、液体流量计A、水泵A、贮水槽、三相分离器、混合物出口、内管、外管、电加热干燥器、尼龙收集桶、岩屑收集桶、悬挂环、钻头、尼龙进口、尼龙加料漏斗、液体流量计B和水泵B组成。悬挂环用于悬挂内管；贮水槽的左右两边设有两个出水口，左部出水口分别与水泵A和液体流量计A相连；右部出水口分别与水泵B和液体流量计B相连。本实用新型使用方便快捷，对天然气水合钻井溢流现象模拟效果好。

技术领域

本实用新型涉及天然气水合物钻井技术领域的一种模拟天然气水合物层钻水平井溢流的实验装置。

背景技术

天然气水合物被认为是21世纪最理想的替代能源之一。由于我国过度依赖煤作为正常的生产生活使用的能源，导致粉尘污染、雾霾等环境问题日益突出。因此，对于我国能源使用必须进行转型，借鉴英国的经验，使用天然气作为一个国家的主要能源是非常成功的。天然气水合物是指天然气和水在一定温度和压力条件下形成的一种笼形化合物。对于深海天然气水合物钻井过程中，钻遇井下高压天然气水合物层且井筒内液柱压力低于天然气水合物层压力时，从井口或钻杆内会涌出一股连续不断的泥浆，这就是井漏现象。若井漏不及时采取措施，则会发生井涌，随着井涌的不断增加最后发生井喷事故；因此，对于天然气水合物层钻井过程中所发生的井漏问题有必要发明一种模拟天然气水合物层钻水平井溢流的实验装置对天然气水合物层钻井过程中的井漏问题进行研究，对现场实际作业具有重要的指导意义。

发明内容

本实用新型目的是：提供了一种模拟天然气水合物层钻水平井溢流的实验装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型一种模拟天然气水合物层钻水平井溢流的实验装置，主要由计算机系统、压力传感器、接头、混合物进口、尼龙漏斗、岩屑漏斗、岩屑储集室、液体流量计A、水泵A、贮水槽、三相分离器、混合物出口、内管、外管、电加热干燥器、尼龙收集桶、岩屑收集桶、悬挂环、钻头、尼龙进口、尼龙加料漏斗、液体流量计B和水泵B组成。悬挂环用于悬挂内管；贮水槽的左右两边设有两个出水口，左部出水口分别与水泵A和液体流量计A相连；右部出水口分别与水泵B和液体流量计B相连。内管和外管采用透明亚克力玻璃制作而成，承压能力1MPa；尼龙颗粒和岩屑颗粒直径4mm；在模拟装置的两端接头处设有两个压力传感器，用于监测整个实验过程中压力的变化。接头采用可拆卸设计，可根据不同钻具组合跟换内管和外管尺寸，从而达到更准确的模拟效果；液体流量计A和液体流量计B为相同规格；水泵A和水泵B为相同规格。尼龙颗粒和岩屑颗粒分别模拟实际工况下的天然气水合物固体和泥岩；内管和外管分别模拟钻杆和套管；清水模拟实际工况下的钻井液，钻头模拟实际工况下的钻头。

本实用新型的优点：使用方便快捷，通过两个压力传感器可准确的监测整个实验过程中压力的变化，模拟效果好；水、尼龙颗粒和岩屑颗粒进行重新使用节约资源。

附图说明

图1是本实用新型一种模拟天然气水合物层钻水平井溢流的实验装置的结构示意图。

图中：1.计算机系统，2.压力传感器，3.接头，4.混合物进口，5.尼龙漏斗，6.岩屑漏斗，7.岩屑储集室，8.液体流量计A，9.水泵A，10.贮水槽，11.三相分离器，12.混合物出口，13.内管，14.外管，15.电加热干燥器，16.尼龙收集桶，17.岩屑收集桶，18.悬挂环，19.钻头，20.尼龙进口，21.尼龙加料漏斗，22.液体流量计B，23.水泵B。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。