專利名稱:一種高溫高壓砂床堵漏模擬裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油鉆井用試驗裝置，特別涉及一種高溫高壓砂床堵漏模擬裝置。
背景技術：
砂礫巖或砂巖的孔隙型漏失是一種比較常見的漏失情況，雖然不如惡性漏失嚴重，但也會給鉆井施工帶來鉆井液損耗、井壁失穩、甚至卡鉆等一系列復雜情況。目前，模擬高溫高壓條件下孔隙型漏失堵漏效果的評價儀器和方法還比較少，大多是利用非均質孔隙砂床法測定堵漏液的濾失量，來反映堵漏液的封堵情況。FA砂床濾失儀使用有機玻璃作為試驗筒，通過氮氣加壓的方式直觀測量濾液侵入砂床深度。試驗條件為常溫、3.5MPa。試驗方法比較直觀、簡單。《石油機械》2009年11期《高保真模擬漏失地層堵漏評價試驗裝置設計》一文中提到一種高保真模擬漏失地層堵漏評價試驗裝置，可模擬漏失地層(人造裂縫、圓孔模型、梯形裂縫等)進行堵漏評價試驗，具有模擬上覆壓力、漏層壓裂、地層壓力返排等功能，最高工作溫度150°C，最高工作壓力40 MPa。
中國專利公開了一種《高溫高壓砂床濾失儀》(專利號CN200520024623)，高其耐壓值可達20MPa，并可加溫到200°C進行實驗測試，通過增設可與儲液筒相接的砂床筒，還可利用本裝置直接進行反排試驗。
中國專利公開了一種《高溫高壓泥餅封堵承壓強度實驗儀》(專利申請號為200610103372.2)，由實驗釜總成、壓力管路系統、溫控系統、位移記錄系統、自動清洗系統、計算機數據處理系統六個部分組成，能模泥漿濾液侵入深度、泥餅承壓強度、裂縫封堵和承壓強度，最高工作溫度175°C，最高工作壓力30 MPa。
中國專利公開了《一種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置》(專利號為201020100879.4)中提到一種堵漏模擬試驗裝置，設計了多種不同的裂縫模塊；工作壓力為40MPa，工作溫度為180°C ;具有反排系統，可以測試反向承壓能力；在實驗過程中通過對緩沖容器、手動泵和活塞容器加入一定的回壓來保持壓力穩定和安全。
以上技術存在的缺點或不足是:設計相對復雜，操作困難；不能很好的模擬孔隙型漏失，重復性差；沒有設計緩沖用容器，存在安全隱患；部分沒有設計自動儀表，數據計量準確性差。
發明內容
本實用新型的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種評價高溫高壓條件下孔隙型漏失堵漏效果的高溫高壓砂床堵漏模擬裝置，更真實的模擬評價地層漏失情況。
本實用新型技術方案:
一種高溫高壓砂床堵漏模擬裝置，泵1、儲液罐2、堵漏液容器11、砂床容器16、活塞容器19依次通過閥門和高壓管線10連接后，由活塞容器19的排液管引入稱重計量器20，其中，堵漏液容器11和砂床容器16都帶有加熱套14和溫度傳感器17，并在堵漏液容器11和砂床容器16之間的高壓管線10上設有壓力變送器15，在泵I的輸出高壓管線10上設有壓力表5，加熱套14和傳感器17、壓力變送器15都與計算機21相連，其特征是:在泵I與堵漏液容器11之間的高壓管線10上連接有緩沖容器6，并在緩沖容器6與堵漏液容器11之間的高壓管線10上設置安全閥9。
上述方案進一步包括:
泵I采用手動泵，儲液罐2通過閥門3和管線連接到手動泵I上。
堵漏液容器11為活塞式結構，并帶有攪拌器12。
砂床容器16底部放置金屬紗網18。
稱重計量器20為精密電子天平，精密電子天平的傳感器17接入計算機21。
在緩沖容器6和堵漏液容器11相連的高壓管線10上還連有放空閥7。
本實用新型具有如下優點:
1、本裝置工作壓力40MPa，工作溫度180°C，可在高溫高壓下使用砂床裝填細砂和巖屑模擬孔隙型漏失，可更真實的模擬井下漏失情況；
2、模擬裝置設計了活塞容器，可方便計量堵漏液漏失量，同時可緩沖漏失的堵漏液，增加了安全性，設計更為精確合理；
3、利用手動泵加壓，可保證達到較高工作壓力，同時減少了更換氣瓶氣源的工作量;
4、模擬裝置增加了數據采集功能，能更精確地取得試驗數據，并能生產數據曲線，減少人為誤差和工作量。
5、本裝置設計簡單，方便安裝和拆卸。
圖1 一種聞溫聞壓砂床堵漏I旲擬裝置不意圖。
圖中:1-手動泵；2_儲液罐；5_壓力表；6-緩沖容器；7_排空閥；9_安全閥；10-高壓管；11-堵漏液容器；12-攪拌器；14-加熱套；15_壓力變送器；16-砂床容器；17-傳感器；18_金屬紗網；19_活塞容器；20_精密電子天平20 ;21_計算機；3、4、8、13均為閥門。
具體實施方式
實施例1給出了一種具有典型意義的實施例。
如圖1所示，手動泵I通過閥門4和管線與緩沖容器6連接，緩沖容器6通過高壓管線10和閥門8與堵漏液容器11連接，堵漏液容器11通過開關閥門13、高壓管線10和砂床容器16相連，與精密電子天平20及加熱套14的相連的傳感器17并與微型計算機21相連，壓力變送器15 —端通過接口與連接砂床容器16的高壓管線10相連，另一端與微型計算機21相連，儲液罐2通過閥門3和管線連接到手動泵I上，堵漏液容器11帶攪拌器12，砂床容器底帶有金屬紗網18，連接緩沖容器6和堵漏液容器11的高壓管線10上連有放空法7和安全閥9。
加壓:打開閥3，關閉閥4，吸儲液罐2內的水入手動泵1，加滿水后退泵，反復進泵排氣再退泵吸液，直到吸滿液體為止。打開閥4、閥8、閥13 (其余閥處于關閉狀態)，調節手動泵I對堵漏液容器11加壓。
溫度設置:打開堵漏液容器11、砂床容器16加熱開關，在相應的溫控儀上設定需要的加熱溫度，系統將自動加熱，到所需溫度自動恒溫。
堵漏液注入:打開堵漏液容器11上蓋，加入堵漏液，再將活塞壓入堵漏容器，密封好上蓋。
砂床裝填:首先上入底蓋，并在底蓋上裝入金屬紗網，然后根據井下漏層的特征，選擇適宜目數的巖屑或砂子，安裝到砂床容器16內，最后上入上蓋并密封好。
打開精密電子天平、各傳感器及微型計算機電源。天平上放置量杯，通過天平稱量漏失物的質量。微型計算機中會自動記錄溫度、壓力、漏失物質量等參數，并自動數據曲線。準備就緒后，按加壓程序將堵漏液壓入砂床容器16進行模擬堵漏試驗。
實施例2，對實施例1的簡化實施例。
一種高溫高壓砂床堵漏模擬裝置，泵1、儲液罐2、堵漏液容器11、砂床容器16、活塞容器19依次通過閥門和高壓管線10連接后，由活塞容器19的排液管引入稱重計量器20，其中，堵漏液容器11和砂床容器16都帶有加熱套14和溫度傳感器17，并在堵漏液容器
11和砂床容器16之間的高壓管線10上設有壓力變送器15，在泵I的輸出高壓管線10上設有壓力表5，加熱套14和傳感器17、壓力變送器15都與計算機21相連，其特征是:在泵I與堵漏液容器11之間的高壓管線10上連接有緩沖容器6，并在緩沖容器6與堵漏液容器11之間的高壓管線10上設置安全閥9。
實施例3，一種高溫高壓砂床堵漏模擬裝置，泵1、儲液罐2、堵漏液容器11、砂床容器16、活塞容器19依次通過閥門和高壓管線10連接后，由活塞容器19的排液管引入稱重計量器20，其中，堵漏液容器11和砂床容器16都帶有加熱套14和溫度傳感器17，并在堵漏液容器11和砂床容器16之間的高壓管線10上設有壓力變送器15，在泵I的輸出高壓管線10上設有壓力表5，加熱套14和傳感器17、壓力變送器15都與計算機21相連，其特征是:在泵I與堵漏液容器11之間的高壓管線10上連接有緩沖容器6，并在緩沖容器6與堵漏液容器11之間的高壓管線10上設置安全閥9。泵I采用手動泵，儲液罐2通過閥門3和管線連接到手動泵I上。堵漏液容器11為活塞式結構，并帶有攪拌器12。砂床容器16底部放置金屬紗網18。
實施例4，一種高溫高壓砂床堵漏模擬裝置，泵1、儲液罐2、堵漏液容器11、砂床容器16、活塞容器19依次通過閥門和高壓管線10連接后，由活塞容器19的排液管引入稱重計量器20，其中，堵漏液容器11和砂床容器16都帶有加熱套14和溫度傳感器17，并在堵漏液容器11和砂床容器16之間的高壓管線10上設有壓力變送器15，在泵I的輸出高壓管線10上設有壓力表5，加熱套14和傳感器17、壓力變送器15都與計算機21相連，其特征是:在泵I與堵漏液容器11之間的高壓管線10上連接有緩沖容器6，并在緩沖容器6與堵漏液容器11之間的高壓管線10上設置安全閥9。
上述方案進一步包括:
栗I米用手動栗，儲液iip 2通過閩門3和管線連接到手動栗I上。
堵漏液容器11為活塞式結構，并帶有攪拌器12。
砂床容器16底部放置金屬紗網18。
稱重計量器20為精密電子天平，精密電子天平的傳感器17接入計算機21。
權利要求
1.一種高溫高壓砂床堵漏模擬裝置，泵(1)、儲液罐(2)、堵漏液容器(11)、砂床容器(16)、活塞容器(19)依次通過閥門和高壓管線(10)連接后，由活塞容器(19)的排液管引入稱重計量器(20)，其中，堵漏液容器(11)和砂床容器(16)都帶有加熱套(14)和溫度傳感器(17)，并在堵漏液容器(11)和砂床容器(16)之間的高壓管線(10)上設有壓力變送器(15)，在泵(I)的輸出高壓管線(10)上設有壓力表(5)，加熱套(14)和傳感器(17)、壓力變送器(15)都與計算機(21)相連，其特征是:在泵(1)與堵漏液容器(11)之間的高壓管線(10)上連接有緩沖容器(6)，并在緩沖容器(6)與堵漏液容器(11)之間的高壓管線(10)上設置安全閥(9 )。
2.根據權利要求
1所述的高溫高壓砂床堵漏模擬裝置，其特征是:泵(I)采用手動泵，儲液罐(2)通過閥門(3)和管線連接到手動泵(1)上。
3.根據權利要求
2所述的高溫高壓砂床堵漏模擬裝置，其特征是:堵漏液容器(11)為活塞式結構，并帶有攪拌器(12)。
4.根據權利要求
2或3所述的高溫高壓砂床堵漏模擬裝置，其特征是:砂床容器(16)底部放置金屬紗網(18)。
5.根據權利要求
4所述的高溫高壓砂床堵漏模擬裝置，其特征是:稱重計量器(20)為精密電子天平，精密電子天平的傳感器(17)接入計算機(21)。
6.根據權利要求
5所述的一種高溫高壓砂床堵漏模擬裝置，其特征是:在緩沖容器(6)和堵漏液容器(11)相連的高壓管線(10 )上還連有放空閥(7 )。
專利摘要
本實用新型公布了一種高溫高壓砂床堵漏模擬裝置。包括泵1、儲液罐2、堵漏液容器11、砂床容器16、活塞容器19依次通過閥門和高壓管線10連接后，由活塞容器19的排液管引入稱重計量器20，其中，堵漏液容器11和砂床容器16都帶有加熱套14和溫度傳感器17，并在堵漏液容器11和砂床容器16之間的高壓管線10上設有壓力變送器15，在泵1的輸出高壓管線10上設有壓力表5，加熱套14和傳感器17、壓力變送器15都與計算機21相連，其特征是在泵1與堵漏液容器11之間的高壓管線10上連接有緩沖容器6，并在緩沖容器6與堵漏液容器11之間的高壓管線10上設置安全閥9。本實用新型具有操作簡單、安全性高、能更真實的模擬孔隙型漏失等特點。
文檔編號E21B49/00GKCN203081430SQ201220733538
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月28日
發明者劉振東, 劉從軍, 侯業貴, 高楊, 唐代緒, 劉國亮 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan