[发明专利]一种井筒与地层裂缝耦合流动模拟实验装置及方法

摘要

本发明公开了一种井筒与地层裂缝耦合流动模拟实验装置及方法。该装置由模拟井筒流动系统、模拟地层系统、模拟裂缝系统和数据采集系统组成。该方法包括：(1)钻井液泵入模拟钻杆，通过模拟井筒环空返出，通过液体调压阀、恒压溢流阀调节模拟井筒中流体压力，模拟实际井筒环境；(2)水和气体进行气液混合后进入模拟地层；(3)通过液体调压阀、气体调压阀和恒压溢流阀调节模拟地层气液含量与模拟地层压力，模拟地层环境；(4)打开模拟裂缝开关，模拟井筒裂缝耦合流动。本发明可模拟钻遇地层裂缝时地层流体与井筒循环钻井液的流动置换，能够更全面地反映裂缝对井筒流动的影响，为井筒与地层裂缝耦合流动的深入研究提供更为准确可信的数据支持和理论基础。

主权项

1.一种井筒与地层裂缝耦合流动模拟实验装置，由模拟井筒流动系统、模拟地层系统、模拟裂缝系统和数据采集系统组成，其特征在于，所述模拟井筒流动系统包括模拟井筒(8)、模拟钻杆(9)、钻井液储存罐(4)、搅拌电机(5)、钻井液螺杆泵(18)，模拟钻杆(9)位于模拟井筒(8)中央，钻井液储存罐(4)中有搅拌电机(5)，钻井液螺杆泵(18)通过钻井液储存罐(4)连接模拟钻杆(9)入口端；所述模拟地层系统包括模拟地层(12)、清水储存罐(17)、分离罐(14)、储气罐(15)、气体空压机(16)、清水螺杆泵(19)，储气罐(15)连接气体空压机(16)，并通过气体调压阀(13)连接模拟地层(12)，清水螺杆泵(19)通过清水储存罐(17)连接模拟地层(12)，模拟地层(12)连接分离罐(14)；所述模拟裂缝系统包括上下两套模拟裂缝(11)，每套模拟裂缝为两块平行的透明树脂板构成的空间，模拟裂缝两侧分别连接模拟井筒(8)与模拟地层(12)，模拟裂缝的正面均有高清摄像机(1)；所述数据采集系统包括气体流量计(20)、液体流量计(3)、压力传感器(7)、高清摄像机(1)和计算机。