[实用新型]岩屑运移模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻井实验模拟装置领域，具体而言，涉及岩屑运移模拟装置。

背景技术

相关技术中，在公布号为CN101701520A的专利申请中，公开了一种深水钻井液循环携岩的模拟实验装置，如图1所示，该模拟实验装置包括承装钻井液的储液罐1、输液泵2、模拟钻柱3和模拟井筒4，其中，通过管路依次连接上述储液罐1和输液泵2，在输液泵2的作用下进入模拟钻柱3的轴向通孔，之后从模拟钻柱3与模拟井筒4之间的井筒环空5流出，模拟钻柱3与模拟井筒4之间具有空隙，该空隙即为井筒环空5，经固液分离装置将岩屑和钻井液分离，最后返回至储液罐1中。从而实现钻井液从模拟钻柱3流入，由井筒环空5流出的正循环过程。在该过程中，可以将井下的岩屑运移出钻井。在将岩屑运移出钻井时，岩屑与钻井液的混合物位于井筒环空5内。

但是，在实际应用中，岩屑与钻井液的混合物在井筒环空中流动时，由于井筒环空5的径向尺寸较大，使得相同流量的岩屑与钻井液的混合物在井筒环空5内的流动速度较慢，采用正循环的模拟方式岩屑的运移能力不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种岩屑运移模拟装置，以解决上述的问题。

在本实用新型的实施例中提供了一种岩屑运移模拟装置，该岩屑运移模拟装置包括：模拟井筒、模拟钻柱和模拟钻头；所述模拟钻柱与所述模拟钻头的一端能拆卸连接，所述模拟钻头上设置有水眼；所述模拟钻柱与所述模拟钻头均位于所述模拟井筒内，所述模拟钻柱与所述模拟井筒之间形成井筒环空；所述模拟钻头与所述模拟井筒之间形成用于钻井液通过的缝隙；所述模拟井筒设置有用于承装岩屑的容置空间，所述容置空间置于靠近所述模拟钻头的一端；所述模拟井筒上设置有注入口，所述注入口用于向所述井筒环空内泵送钻井液；所述模拟钻柱为中空腔体，其上设置有输出口，钻井液和岩屑经所述输出口排出所述模拟钻柱。

优选地，该岩屑运移模拟装置还包括钻井液池、注入管道和输出管道，所述注入管道的一端与所述注入口连通，其另一端与所述钻井液池连接；所述输出管道的一端与所述输出口连通，其另一端与所述钻井液池连接。

优选地，该岩屑运移模拟装置还包括输液泵，所述注入管道上设置有输液泵，所述输液泵用于将所述钻井液池中的钻井液泵送至所述井筒环空中。

优选地，该岩屑运移模拟装置还包括第一管道和第二管道；所述第一管道的一端连接所述注入管道，所述第一管道的另一端连接所述输出管道；所述第一管道内设置有第三控制阀；所述第二管道的一端连接所述注入管道，所述第二管道的另一端连接所述钻井液池；所述第二管道内设置有第四控制阀；所述注入管道内设置有用于控制所述注入管道通断的第一控制阀，所述输出管道内设置有用于控制所述输出管道通断的第二控制阀。

优选地，该岩屑运移模拟装置还包括第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器；其中，所述第一压力传感器设置在所述模拟钻柱上，用于检测所述模拟钻柱内的压力；所述第二压力传感器设置在所述模拟井筒上，用于检测模拟井筒与模拟钻柱之间的井筒环空的压力；所述第三压力传感器设置在所述模拟井筒上，用于检测容置空间内的压力。

优选地，该岩屑运移模拟装置还包括岩屑注入口；所述岩屑注入口设置在所述模拟井筒上，所述岩屑注入口用于向所述容置空间内注入岩屑。

优选地，所述钻井液池包括：沉淀池、过滤池和泥浆池；所述第二管道和所述输出管道分别与所述沉淀池连接；所述泥浆池与所述注入管道连接；所述沉淀池、所述过滤池和所述泥浆池依次连通。

优选地，该岩屑运移模拟装置还包括岩屑排出口；所述岩屑排出口设置在所述模拟井筒上，所述岩屑排出口用于将所述岩屑排出所述容置空间。

优选地，所述模拟钻头为圆台形，在所述模拟钻头的底部设置有两个所述水眼，所述模拟钻头的侧面上设置有四个所述水眼，六个所述水眼均设置有内螺纹。

优选地，所述模拟井筒包括多个透明管，相邻的所述透明管之间能拆卸连接。

本实用新型上述实施例的岩屑运移模拟装置，采用在模拟井筒上设置有用于向模拟钻柱与模拟井筒之间形成的井筒环空内输送钻井液的注入口，以及在模拟钻柱上设置有用于输出钻井液和岩屑的输出口，通过如此结构设置，使得钻井液由注入口进入井筒环空，穿过模拟钻头与模拟井筒之间的缝隙，与容置空间内的岩屑混合后由模拟钻头上的水眼进入模拟钻柱内，由模拟钻柱上设置的输出口将钻井液和岩屑排出，由于模拟钻柱为中空腔体，且模拟钻柱的中空腔体的径向尺寸较小，加快了岩屑与钻井液的混合物在模拟钻柱内的流动速度，从而大大提高了岩屑的运移能力。