[实用新型]一种用于评价钻井液抑制井眼缩径程度的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于油田钻井的参数测定的测量装置，具体涉及一种用于评价钻井液抑制井眼缩径程度的测量装置。

背景技术

在石油钻井工程中，钻井液与粘土质地层接触后，粘土吸水产生体积膨胀，若钻井液密度较小，井壁上径向应力大于井筒内液柱压力，则不能平衡地层自身的内应力的时候，则进一步加剧了地层岩石的横向位移，产生蠕动变形，继而造成井眼直径小于钻头直径的现象，叫做缩径。

在现场施工中，缩径造成的直接影响是上提钻具遇阻。若发生在裂缝性地层或倾角过大交结性不好的泥页岩和石膏岩地层，则易造成井筒错位或垮塌。目前，抑制井眼缩径的手段主要是通过控制钻井液失水和提高钻井液抑制性来实现的，其中后者是最常用的技术手段。页岩膨胀仪作为评价钻井液抑制性的分析仪器，其研制机理是水分子进入粘土层间会引起水化膨胀，膨胀程度的大小用来评价钻井液抑制性能的大小。由于该仪器的研制机理涉及到水化膨胀，而缩径又与泥页岩的水化膨胀相关，所以，常利用页岩膨胀仪测定的钻井液抑制膨润土的膨胀率作为评价钻井液抑制井眼缩径程度的标准。然而，页岩膨胀仪中的待测岩样是放置在钢制圆筒中的，与钻井液接触后发生水化膨胀是纵向的膨胀，而实际井筒条件下发生膨胀多是垂直于井壁向井筒中心线推进的，即页岩膨胀仪中发生的页岩膨胀条件并没有完全模拟实际钻井施工中易发生缩径地层的膨胀条件，使得利用页岩膨胀仪得到的实验数据并不能完全用于评价实际钻井条件下钻井液抑制井眼缩径的程度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服公知技术存在的上述缺陷，而提供一种用于评价钻井液抑制井眼缩径程度的测量装置，为最大限度地模拟井下缩径过程，准确评价钻井液体系对井径大小的影响程度提供技术支持。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，依据本实用新型提供的一种用于评价钻井液抑制井眼缩径程度的测量装置，包括缸体，缸盖，其中，还包括：

岩样经压紧后形成的模拟井壁，所述模拟井壁外壁紧贴在缸体内壁上；

金属网，紧密贴合在模拟井壁的内壁上；

弹性钢圈，置于模拟井壁内腔中，并与金属网相切；当岩样浸没在钻井液中发生膨胀而引起缩径时，弹性金属网挤压弹性钢圈使其产生形变；

置于弹性钢圈内的弹性变形感应丝，其两端分别与弹性钢圈沿模拟井壁深度方向上的两端连接；

置于弹性钢圈内部的压力检测单元；

压力记录与控制器，通过弹性感应传导线与弹性变形感应丝连接；

设置在缸体外部的加热套；

缸盖上开设的注液孔，用于注入钻井液；

终端机，与所述压力记录与控制器通信连接。

通过以上结构，压制岩样形成模拟井壁，利用岩样膨胀推挤模拟井壁上的金属网来挤压弹性钢圈产生弹性形变的原理，实现了对浸没在钻井液中井壁缩径程度的评价。

本实用新型还可以采取以下技术方案进一步实现：

前述的测量装置，其中，所述终端机还包括处理器和显示器，用于对测试结果进行分析及显示。

前述的测量装置，其中，所述的加热套与温度控制器连接。通过设置的温控机构，使实验条件与井下缩径条件一致。

前述的测量装置，其中，所述的温度控制器与终端机通信连接。

较佳的，前述的测量装置，其中，所述金属网的数量为2张。

综上所述，与现有技术相比，按照本实用新型提供的测量装置，使实验条件与井下缩径条件一致，能最大限度地模拟井下缩径过程，使测量结果更能反映实际钻井条件下钻井液抑制井眼缩径程度，从而为钻井液处理剂优选和体系配方优化提供技术支持。

附图说明

图1为本实用新型制备模拟井壁时的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型进行测试时的结构示意图；

图4为本实用新型的工作原理图；

其中，1为缸体，2为加热套，3为岩样，4为金属网，5为柱体，6为承压板，7为缸盖，8为注液孔，9为弹性钢圈，10为弹性变形感应丝，11为弹性感应传导线，12为压力记录与控制器，13温度控制器，14终端机，141比较器，142发送器，15压力检测单元。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的结构、特征及其效果，详细说明如下：

如图3所示，本实用新型提供的一种用于评价钻井液抑制井眼缩径程度的测量装置，包括缸体1，缸盖7，其中，还包括：

岩样3经压紧后形成的模拟井壁，所述模拟井壁外壁紧贴在缸体内壁上；