[实用新型]适用于深井高温流体段塞完井井筒模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油与天然气实验装备领域，尤其涉及适用于深井高温流体段塞完井井 筒模拟实验装置。

背景技术

高温流体段塞是一种用于欠平衡完井的智能化学胶体，在套管中形成一种具有一定抗压 性能的高粘性半固体状胶体段塞，具有“隔离、密封、承压”的作用。但是由于高温流体段 塞的性能取决于所筛选的凝胶体系，对于高温流体段塞的井内复杂环境下力学性能缺乏认识， 有必要展开细致的研究工作。但目前尚无一套能完成在高温高压条件下的流体段塞冻胶阀的 实际使用情况模拟设备，因此本实用新型提出高温流体段塞井筒模拟实验装置，利用该装置 可模拟钻井液循环、高温流体段塞注入、成胶过程检测、承压测试、破胶等，对冻胶阀在现 场的实际使用情况进行分析，为冻胶阀的现场使用工艺提供参考。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供适用于深井高温流体段塞完井井筒模拟实验装置，该装置原 理可靠，操作简便，可模拟钻井液循环、高温流体段塞注入、成胶过程检测、承压测试、破 胶等，为冻胶阀的筛选及现场使用提供可靠的分析数据。

为达到以上技术目的，本实用新型提供以下技术方案。

适用于深井高温流体段塞完井井筒模拟实验装置，主要由高压气瓶、压力控制系统、注 入系统、实验管段、模拟钻柱、加热及温控系统、流量计、废液罐组成，所述高压气瓶连接 压力控制系统，所述压力控制系统连接注入系统和实验管段两端，所述注入系统包括泥浆透 明罐、破胶剂透明罐、冻胶透明罐，分别配置与盛放泥浆、破胶剂、冻胶原液，并通过压力 控制系统将三种溶液注入实验管段，所述实验管段垂直安放，其下端与注入系统连接，其上 端与流量计、废液罐通过管道连接，实验管段内部有模拟钻柱，外部有加热及温控系统，实 验管段两端均连接压力计。

所述压力控制系统、加热及温控系统、流量计、压力计均与计算机相连。

所述压力控制系统将高压气瓶提供的高压气源分接到注入系统和实验管段的两端并对各 个接入点的压力进行控制，即压力控制系统可通过内部芯片对注入系统的3个主体透明罐、 实验管段、模拟钻柱等处的压力进行反馈和调节。

所述实验管段为耐温耐压玻璃管，能承受0.6MPa高压同时耐受150°高温，其透明的特 性便于观察实验现象，能更为直观地掌握在高温段塞的成胶、破胶等一系列过程。

所述加热及温控系统包括电热丝和保温层，电热丝缠绕于实验管段外壁，保温层包裹于 实验管段外壁，该保温层为透明保温材料，不影响可视性，加温通过温度控制回路自动控制。

所述模拟钻柱与注入系统连接，模拟钻柱为下端封闭并钻有三个直径为10毫米孔的管 道，可模拟钻柱在井内情况下进行注入冻胶的效果，分析从钻头水眼处流出的冻胶在环空中 的重聚情况。

流量计用于计量从实验管段排出的液体。

废液罐用于收集实验管段排出的废液。

附图说明

图1是适用于深井高温流体段塞完井井筒模拟实验装置的结构示意图。

图中：1.高压气瓶，2.压力控制系统，3.泥浆透明罐，4.破胶剂透明罐，5.冻胶透明罐， 6、10.压力计，7.模拟钻柱，8.加热及温控系统，9.实验管段，11.流量计，12.废液罐，V1、 V2、V3、V4、V5、V6均为阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

参看图1。

适用于深井高温流体段塞完井井筒模拟实验装置，主要由高压气瓶1、压力控制系统2、 注入系统、实验管段9、模拟钻柱7、加热及温控系统8、流量计11、废液罐12组成，所述 高压气瓶1连接压力控制系统2，所述压力控制系统2连接注入系统和实验管段9两端，所 述注入系统包括泥浆透明罐3、破胶剂透明罐4、冻胶透明罐5，分别配置与盛放泥浆、破胶 剂、冻胶原液，所述实验管段9垂直安放，其下端与注入系统连接，其上端与流量计11、废 液罐12通过管道连接，实验管段内部有模拟钻柱7，外部有加热及温控系统8，实验管段两 端均连接压力计6、10；所述压力控制系统2、加热及温控系统8、流量计11、压力计6、10 均与计算机相连。

利用上述装置进行深井高温流体段塞完井井筒模拟实验，步骤如下：

(1)成胶效果观察：

实验准备完成后按照如下步骤实施