[发明专利]水平定向钻气液两相流岩屑运移试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种水平定向钻气液两相流岩屑运移试验装置及试验方法，其特征在于，包括旋转动力系统、测试系统、进气管路、依次连接的供水管路、进水管路、气液混合管路、试验管路和返流管路，所述供水管路与所述进水管路之间通过自吸泵连接，所述供水管路和所述返流管路均与水箱连接，所述试验管路和所述气液混合管路之间连接有第一引压管，所述试验管路与所述返流管路之间连接有第二引压管，所述试验管路与所述第一引压管、所述第二引压管之间分别通过第一旋转接头和第二旋转接头连接，所述旋转动力系统驱动所述试验管路轴向旋转；所述进气管路一端与储气罐相连，另一端与所述进水管路靠近所述气液混合管路的一端相连，所述储气罐与空气压缩机相连，所述进气管路上设有减压阀和第一单向阀；所述自吸泵和旋转动力系统均连接有变频器，以控制进水流量和所述试验管路的转速；

所述测试系统包括涡街流量计、第一压力检测装置、电磁流量计、第二压力检测装置、霍尔转速传感器、差压变送器和第三压力检测装置，所述涡街流量计和第一压力检测装置设于所述进气管路上，所述电磁流量计和所述第二压力检测装置设于所述进水管路上，所述第三压力检测装置设于所述气液混合管路上，所述霍尔转速传感器设于所述试验管路上，所述第一引压管和所述第二引压管分别与所述差压变送器连接。

2.如权利要求1所述的水平定向钻气液两相流岩屑运移试验装置，其特征在于，所述旋转动力系统包括电机、第一主动链轮、第一传动链条、第二主动链轮以及第二传动链条；所述电机的传动轴与所述试验管路延伸方向相同，所述第一主动链轮和所述第二主动链轮安装于所述电机的传动轴上、且在所述传动轴延伸方向上间隔设置；

所述第一传动链条套设于所述第一旋转接头和所述第一主动链轮外围，所述第一传动链条与所述第一旋转接头上的齿轮和所述第一主动链轮相啮合；所述第二传动链条套设于所述第二旋转接头和所述第二主动链轮外围，所述第二传动链条与所述第二旋转接头上的齿轮和所述第二主动链轮相啮合；所述电机驱动所述第一主动链轮和所述第二主动链轮轴向旋转，从而带动所述试验管路旋转，所述电机与所述变频器连接。

3.如权利要求2所述的水平定向钻气液两相流岩屑运移试验装置，其特征在于，所述电机还连接有减速器。

4.如权利要求1所述的水平定向钻气液两相流岩屑运移试验装置，其特征在于，还包括进屑管路，所述进屑管路一端与螺旋输料机连接，另一端与所述气液混合管路靠近所述试验管路的一端连接，所述进屑管路上设有第一球阀，所述返流管路上设有岩屑过滤器，所述螺旋输料机连接有变频器，以控制进屑流量。

5.如权利要求1所述的水平定向钻气液两相流岩屑运移试验装置，其特征在于，还包括分流管路，所述分流管路一端与所述水箱连通，另一端与所述进水管路靠近所述自吸泵的一端连通，所述分流管路上设有第二球阀。

6.如权利要求1所述的水平定向钻气液两相流岩屑运移试验装置，其特征在于，所述进气管路的管材为铸铁管；和/或，

所述进屑管路的管材为铸铁管；和/或，

所述供水管路的管材为PVC；和/或，

所述返流管路的管材为PVC。

7.如权利要求1所述的水平定向钻气液两相流岩屑运移试验装置，其特征在于，所述气液混合管路和试验管路的管材为亚克力，便于岩屑运移试验现象的观察与记录。

8.如权利要求7所述的水平定向钻气液两相流岩屑运移试验装置，其特征在于，所述测试系统还包括高速摄像机，所述高速摄像机与所述气液混合管路和所述试验管路相对。