[发明专利]测试水平井扩径段聚气规律和排气规律的实验装置及方法

说明书

本申请公开一种测试水平井扩径段聚气规律和排气规律的实验装置及方法，所述装置包括：用于模拟井下具有扩径段的水平井的水平筒体，水平筒体具有相对的且封闭的第一端和第二端；水平筒体靠近第一端或在第一端上设有进气口、进液口，水平筒体靠近第二端或在第二端上设有出液口；所述水平筒体的材料为透明材料；与所述进气口相连接的注气部，包括通过进气管线连接的空气压缩机、储气罐、调气阀和气体流量计；与所述进液口、出液口相连接的注液部，包括通过进液管线连接的储液罐、排量可调的注液泵、调液阀、液体流量计和止液阀；与所述气体流量计、所述液体流量计电性连接的控制部。本申请能够进行水平井扩径段气体聚集规律以及气体排出效果的研究。

技术领域

本申请涉及水平井实验技术领域，尤其涉及一种测试水平井扩径段聚气规律和排气规律的实验装置及方法。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

水平井与传统的直井相比具有很大的优势，其能够增大井眼和储层的接触面积、降低开采成本等。因此在石油与天然气开发过程中，水平井被广泛利用。

在钻水平井的过程中，钻井液的冲蚀会引起水平井的井壁掉块、垮塌等，从而造成水平井在该段的井径扩大，出现水平井扩径段。

又由于浮力的作用，水平井扩径段上部会有气体聚集。气体聚集会对钻井液形成气侵，容易造成溢流，甚至导致井涌、井喷。一旦发现溢流现象，必须停泵以防井涌、井喷，然而停泵会影响作业效率。

现有技术中没有专门研究水平井扩径段聚气的实验装置，这给研究水平井扩径段的聚气规律和气体排出规律带来了不便。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本申请的目的之一是提供一种测试水平井扩径段聚气规律和排气规律的实验装置及方法，以能够进行水平井扩径段气体聚集规律以及气体排出效果的研究。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

一种测试水平井扩径段聚气规律和排气规律的实验装置，包括：

用于模拟井下具有扩径段的水平井的水平筒体，所述水平筒体具有相对的且封闭的第一端和第二端；所述水平筒体靠近所述第一端或在所述第一端上设有进气口、进液口，所述水平筒体靠近所述第二端或在所述第二端上设有出液口；所述水平筒体的材料为透明材料；

与所述进气口相连接的注气部，包括通过进气管线连接的空气压缩机、储气罐、调气阀和气体流量计，所述空气压缩机设于所述储气罐的上游，所述储气罐与所述进气口之间设有所述调气阀和气体流量计；

与所述进液口、出液口相连接的注液部，包括通过进液管线连接的储液罐、排量可调的注液泵、调液阀、液体流量计和止液阀；所述储液罐与所述出液口之间设有所述止液阀，所述储液罐与所述进液口之间设有所述注液泵、调液阀和液体流量计；

与所述气体流量计、所述液体流量计电性连接的控制部。

作为一种优选的实施方式，所述水平筒体的材料为有机透明玻璃钢；所述水平筒体有多个；

至少两个所述水平筒体的扩径段长度相同且扩径段直径不同；

至少两个所述水平筒体的扩径段长度不同且扩径段直径相同。

作为一种优选的实施方式，还包括伸入所述水平筒体内的模拟钻杆、与所述模拟钻杆相连的旋转部、以及与所述模拟钻杆相连的轴向部，所述旋转部用于控制所述模拟钻杆围绕模拟钻杆的中心轴旋转，所述轴向部用于控制所述模拟钻杆沿模拟钻杆的中心轴所处直线的方向做直线运动；