[发明专利]钻井模拟实验装置

摘要

本发明为一种钻井模拟实验装置，该钻井模拟实验装置包括岩心夹持机构、钻进机构、施压机构和施压控制管路；岩心夹持机构与钻进机构同心安装在实验架的上下，施压机构的恒压泵对岩心上端所施加的恒压液和钻进机构的恒压泵或高压气源对岩心施压的恒压液或高压气在井底模拟腔体汇聚，并通过由过滤器、回压器和流量计组成的施压控制管路进行控制流出；回压器与钻进机构的高压气源相连，通过控制高压气源的供气压力控制井底模拟腔体的压力，施压机构和回压器的压力传感器及流量计给计算机传递信号，通过计算机程序控制相关参数变化，从而模拟试验各种钻井方案，为提高钻井速度、钻井质量和降低钻井成本提供室内试验数据。

主权项

一种钻井模拟实验装置，其特征在于：该模拟实验装置包括上、下对应同轴安装的岩心夹持机构和钻进机构，岩心夹持机构上连接有第一施压机构，岩心夹持机构的上、下端分别连接有第一施压控制管路和第二施压控制管路，钻进机构上连接有第二施压机构；所述岩心夹持机构包括有夹持器外壳，外壳顶部设有密封壳盖，外壳内设置围设有岩心的围压筒，所述围压筒与外壳之间构成围压腔；所述岩心底部由一卡环支撑，岩心与外壳内底面之间构成一井底模拟腔体；所述岩心的顶面设有一上小下大的轴压柱塞，轴压柱塞的上部伸出所述壳盖，轴压柱塞的轴肩与壳盖之间构成一轴压腔体；所述轴压柱塞内设有轴向贯通的注压孔；所述钻进机构的钻杆由岩心夹持机构下方密封穿过夹持器外壳底部并垂直抵顶在岩心底部，所述钻杆内设有钻井液孔；所述第一施压机构包括通过第一恒压管路连接于注压孔的第一恒压泵、通过轴压管路连通于轴压腔体的轴压泵和通过围压管路连通于围压腔的围压泵；所述第二施压机构包括通过第二恒压管路连接于钻井液孔的第二恒压泵和通过气源管路连接于钻井液孔的高压气源；各管路中分别设有压力传感器；所述第一施压控制管路和第二施压控制管路均由过滤器、回压器和流量计串接构成，各回压器的控制口分别与高压气源连接并设有压力传感器，所述第一施压控制管路连通于轴压柱塞的注压孔，所述第二施压控制管路连通于井底模拟腔体；各施压机构及回压器的压力传感器和流量计与计算机电连接。