[发明专利]一种水平井双壁钻杆系统携岩能力测定方法

权利要求书

1.一种水平井双壁钻杆系统携岩能力测定方法，所采用的测定装置包括混合有岩屑的配液池、水平放置的模拟井筒，模拟井筒内设有可旋转的外钻杆、设在外钻杆内的内钻杆以及连接在外钻杆前端的钻头，连接配液池与模拟井筒之间的管路上设有轴流泵，模拟井筒后端管路连接有向外钻杆内打入压缩气体的压缩机，连接内钻杆与配液池之间的管路上设有固液分离器及对分离出的岩屑进行烘干称重的烘干称重器，模拟井筒外侧设有记录岩屑运移和沉降过程的高速摄像机，外钻杆下半部间隔设有测量携屑液体在流动过程中流速变化的测速仪传感器，轴流泵与模拟井筒之间的管路上连接有测量携屑液体在流动过程中压力变化的压力表，其特征是：包含以下步骤：

a、安装好模拟井筒、内钻杆和外钻杆，连接好所需管道，先向配液池中加入一定量的清水；然后打开轴流泵输出端的控制阀，将配液池中的液体从模拟井筒底部输入模拟井筒内；启动压缩机与旋转装置，将气体沿外钻杆打入，进行外钻杆旋转模式下的双壁钻杆反循环系统试运行，保证各管道工作正常，稳定排量；在气体反循环过程开始后，启动高速摄像机，对准所需观察的模拟井筒部分，并进行测速仪传感器与压力表的读数，确定各仪表可正常工作；

b、在完成检查与试运行工作后，关闭轴流泵、压缩机以及旋转装置，进行含岩屑液的配制，首先称取一定质量的岩屑，将岩屑投入配液池与水进行搅拌，得到实验所需的含岩屑液；然后启动轴流泵，将含岩屑液全部加压打入双壁钻杆的外钻杆，完成以上步骤后关闭轴流泵，将测定装置静置六小时以上，直至含岩屑液发生分层，大颗粒岩屑在模拟井筒管壁上沉积形成岩屑床；

c、在形成岩屑床后，打开轴流泵、压缩机以及旋转装置，使气体在双壁钻杆中实现反循环，正式开始模拟双壁钻杆反循环系统在水平井中的携岩过程，气流在外钻杆旋转的作用下，通过冲蚀作用将岩屑从岩屑床剥落，再将含岩屑液从内钻杆运移到固液分离器进行液体与岩屑的分离；对分离出的岩屑进行烘干并称取其质量，通过输入岩屑总质量与携带出岩屑总质量的质量差在输入岩屑质量中所占的比重，评价双壁钻杆反循环系统在水平井中携岩能力的强弱；称取不同质量、粒径、密度的岩屑，重复以上步骤；对于所模拟的气体反循环的流动携岩过程，通过高速摄像机拍摄携岩液流动情况的图像并保存；

d、完成测定并做好数据记录后，先关闭轴流泵与旋转装置，打开实验管道的泄压阀泄压，排空管道压力；再关闭压缩机，停止气体循环，将模拟井筒、配液池、内钻杆、外钻杆以及固液分离器内的污水放空，测定结束。

2.如权利要求1所述的水平井双壁钻杆系统携岩能力测定方法，其特征是：所述的外钻杆前端设有转换接头，转换接头与钻头之间连接有井下随钻仪，所述的模拟井筒后端安装有防喷阀，防喷阀通过防喷器与压缩机管路连接。

3.如权利要求1所述的水平井双壁钻杆系统携岩能力测定方法，其特征是：所述的外钻杆后端传动连接有由转向盘及轴轮控制可使外钻杆旋转的驱动装置。

4.如权利要求1所述的水平井双壁钻杆系统携岩能力测定方法，其特征是：所述的配液池上方设有向配液池内添加岩屑的储屑罐，配液池内安装有搅拌器。

5.如权利要求1所述的水平井双壁钻杆系统携岩能力测定方法，其特征是：所述的高速摄影机通过数据线连接有进行数据处理和保存的计算机。

6.如权利要求1所述的水平井双壁钻杆系统携岩能力测定方法，其特征是：所述的内钻杆、外钻杆及模拟井筒均采用透明PC管材料制作。