[发明专利]泡沫钻井实验系统

说明书

技术领域

本发明涉及一中利用空气泡沫钻井的实验系统。

背景技术

空气泡沫钻井技术能够有效控制地层漏失，减少储层伤害、悬浮，携岩能力强，能有效处理地层出水，在漏失量较大的裂缝储层、压力衰竭地层和低压、低渗地层等油气藏的勘探开发中具有非常显著的技术优势，应用前景较为广阔，泡沫在环形空间流动时压力的变化会造成泡沫中气体体积的变化，使泡沫具有上浮的趋势，因此泡沫的悬浮携带能力强，在同等条件下是一般冲洗介质的十几倍，这正是泡沫作为循环介质的突出优点之一。到目前为止，人对泡沫钻井流体的携岩机理及携岩规律仍没有系统、深入的认识。而且由于没有合理的消泡方法，泡沫返到地表后大量堆积在钻井液池长时间不破裂，需要较大的沉淀池来盛放，泡沫流体只能一次性使用，大大增加了钻井成本，制约了泡沫钻井技术的发展和推广应用。因此，加强和深化空气泡沫携岩能力的理论化、数据化研究，同时开展空气泡沫消泡技术研究，对进一步发展泡沫钻井工艺，充分发挥泡沫钻井的优越性具有很强的现实意义。

发明内容

本发明旨在提出一种可研究携岩和消泡的空气泡沫钻井模拟试验装置。

本发明所述的泡沫钻井实验系统，包括泡沫储藏罐、泡沫发生器、钻井模拟装置、输送机、消泡机、离心泵，所述的泡沫储藏罐、泡沫发生器、钻井模拟装置依次连接，所述的钻井模拟装置的上部设有出口，该出口连接消泡机和离心泵，钻井模拟装置的下部设有输送机，所述的离心泵与泡沫储藏罐相连接。

较优选地，所述的系统还包括一个空压机，该空压机与泡沫发生器相连接。

较优选地，所述的空压机与泡沫发生器之间还连接有压力调节阀和气体流量计。

较优选地，所述的泡沫储藏罐和泡沫发生器之间还连接有注液泵和液体流量计。

较优选地，所述的钻井模拟器包括包括空心钻杆、井筒和钻头，空心钻杆活动设置于井筒中，钻头固定设置于空心钻杆的下端，空心钻杆的上端与泡沫发生器相连。

本发明所述的泡沫钻井实验系统，可以模拟钻井的环境对泡沫钻井的数据进行分析和研究，本发明连接结构简单，实用性强。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-泡沫储藏罐；2-泡沫发生器；3-钻井模拟装置；4-离心泵；5-消泡机；6-离心泵。

具体实施方式

本发明所述的泡沫钻井实验系统，包括泡沫储藏罐1、泡沫发生器2、钻井模拟装置3、输送机、消泡机5、离心泵4、6，所述的泡沫储藏罐1、泡沫发生器2、空心钻杆依次连接，空心钻杆下部设有钻头，其中空心钻杆活动设置于井筒内部，井筒的上部设有出口，该出口连接消泡机和离心泵4、6，离心泵4、6接入泡沫储藏罐1，井筒的下部设有输送机，所述的离心泵4、6与泡沫储藏罐1相连接。本系统所述的空压机通过压力调节阀和气体流量计连接在泡沫发生器2上。本发明所述的泡沫储藏罐1和泡沫发生器2之间还连接有注液泵和液体流量计。

实验时，先通过螺旋输送机向井筒内部输送岩屑，注液泵将泡沫液从泡沫储液罐内输送到泡沫发生器2，再与空压机输送来的空气混合形成稳定泡沫，稳定泡沫经模拟空心钻杆的内空腔从钻头出来带动井筒底部的岩屑上返至井筒上部的出口，经出口进入消泡机进行消泡，消泡后的基液由离心泵4、6输送到基液储存罐，完成循环。在实验过程中可以通过控制计量泵的排量和空压机的气量来控制泡沫气液比，并可实现不同的泡沫环空上返速度。以模拟真实钻井情况，达到试验目的。