本實(shí)用新型涉及氣體鉆井用攜巖攜水能力測(cè)試設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種氣體鉆井用攜巖攜水能力測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
自氣體鉆井開始應(yīng)用以來，其優(yōu)勢(shì)得到廣泛認(rèn)可，如提高鉆速、消除井漏、提高鉆頭使用壽命，降低鉆井作業(yè)成本；最大限度的發(fā)現(xiàn)油氣層、降低對(duì)產(chǎn)層的損害，提高勘探開發(fā)效益。但是，該技術(shù)并沒有得到大面積推廣，主要原因在于其處理地層出水的能力差，“見水就跑”。為了拓寬氣體鉆井的適用范圍，國(guó)內(nèi)外研發(fā)了各種高性能攜水材料來提高氣體鉆井條件下地層出水處理能力。
由于各種攜水材料攜帶水的能力、氣體注氣量、巖屑量以及地層出水量的不同，針對(duì)不同井況下攜水材料、注入氣的加入量尚沒有統(tǒng)一的加入標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也沒有相應(yīng)的室內(nèi)試驗(yàn)儀器和評(píng)價(jià)方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種氣體鉆井用攜巖攜水能力測(cè)試儀，本申請(qǐng)的測(cè)試儀可以模擬氣體鉆井過程中地層出水情況下攜水材料、注入氣體的注入量及巖屑攜帶效果。試驗(yàn)過程中可實(shí)現(xiàn)有控制地調(diào)節(jié)攜水材料、巖屑、氣體的注入量以及定量的模擬地層出水量，且地層水的溫度可調(diào)；同時(shí)對(duì)模擬井筒的環(huán)空腔體的返出物進(jìn)行分離沉降、計(jì)量，實(shí)現(xiàn)在氣體鉆井條件下不同出水量、攜水材料以及氣體注入量之間的配比關(guān)系。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：
一種氣體鉆井用攜巖攜水能力測(cè)試儀，包括模擬井筒和模擬管柱，所述模擬管柱插裝在模擬井筒內(nèi)，且模擬管柱頂部穿出模擬井筒設(shè)置，所述模擬井筒和模擬管柱組成上、下端密封的環(huán)空腔體，所述模擬管柱上部通過加料管道與攜水材料/巖屑加入裝置底部連接，所述加料管道側(cè)端連接有氣體注入管線，所述模擬井筒上部外壁上設(shè)置有與環(huán)空腔體內(nèi)部連通的返出物沉降分離計(jì)量管線，所述模擬井筒下部外壁上設(shè)置有與環(huán)空腔體內(nèi)部連通的模擬地層出水管線。
優(yōu)選的，所述氣體注入管線與攜水材料/巖屑加入裝置之間的加料管道上設(shè)置有球閥。
優(yōu)選的，所述氣體注入管線上從起始端至與加料管道連接處依次設(shè)置有空壓機(jī)、氣體貯罐、流量調(diào)節(jié)閥、氣體流量計(jì)、單向閥和氣體閘閥，所述氣體貯罐上安裝有氣體壓力表。
優(yōu)選的，所述模擬地層出水管線上從起始端至與模擬井筒下部外壁連接處依次設(shè)置有水罐、泵、液體流量計(jì)、預(yù)熱器和出水閘閥。
優(yōu)選的，所述返出物沉降分離計(jì)量管線上從與模擬井筒上部外壁連接處至終止端依次設(shè)置有返出物閘閥、沉降分離裝置和出口收集裝置，所述沉降分離裝置底部設(shè)置有第一計(jì)量裝置，所述出口收集裝置底部設(shè)置有第二計(jì)量裝置。
優(yōu)選的，所述模擬井筒上部外壁上安裝有與環(huán)空腔體連通的環(huán)空壓力表。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：通過量綱分析，建立模擬井筒和內(nèi)部的模擬管柱，讓模擬井筒和模擬管柱組成上、下端密封的環(huán)空腔體，在模擬氣體鉆井過程中，攜水材料、巖屑、氣體的注入量可控制調(diào)節(jié)；地層出水量可控制調(diào)節(jié)，且地層水的溫度也可控制調(diào)節(jié)，能夠充分模擬出氣體鉆井的不同出水量、攜水材料以及氣體注入量之間的配比關(guān)系。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，安裝方便，操作簡(jiǎn)單，能夠全方位調(diào)節(jié)各個(gè)數(shù)據(jù)變量，模擬試驗(yàn)結(jié)果可靠。
附圖說明
圖1為一種氣體鉆井用攜巖攜水能力測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-攜水材料／巖屑加入裝置，2-球閥，3-氣體閘閥，4-單向閥，5-氣體流量計(jì)，6-流量調(diào)節(jié)閥，7-氣體壓力表，8-氣體貯罐，9-空壓機(jī)，10-環(huán)空壓力表，11-返出物閘閥，12-沉降分離裝置，13-第一計(jì)量裝置，14-出口收集裝置，15-第二計(jì)量裝置，16-模擬管柱，17-模擬井筒，18-出水閘閥，19-預(yù)熱器，20-液體流量計(jì)，21-泵，22-水罐。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案：一種氣體鉆井用攜巖攜水能力測(cè)試儀，包括模擬井筒17和模擬管柱16，所述模擬管柱16插裝在模擬井筒17內(nèi)，且模擬管柱16頂部穿出模擬井筒17設(shè)置，所述模擬井筒17和模擬管柱16組成上、下端密封的環(huán)空腔體，所述模擬管柱16上部通過加料管道與攜水材料/巖屑加入裝置1底部連接，所述加料管道側(cè)端連接有氣體注入管線，所述氣體注入管線與攜水材料/巖屑加入裝置1之間的加料管道上設(shè)置有球閥2，所述氣體注入管線上從起始端至與加料管道連接處依次設(shè)置有空壓機(jī)9、氣體貯罐8、流量調(diào)節(jié)閥6、氣體流量計(jì)5、單向閥4和氣體閘閥3，所述氣體貯罐8上安裝有氣體壓力表7；
所述模擬井筒17上部外壁上設(shè)置有與環(huán)空腔體內(nèi)部連通的返出物沉降分離計(jì)量管線，所述返出物沉降分離計(jì)量管線上從與模擬井筒17上部外壁連接處至終止端依次設(shè)置有返出物閘閥11、沉降分離裝置12和出口收集裝置14，所述沉降分離裝置12底部設(shè)置有第一計(jì)量裝置13，所述出口收集裝置14底部設(shè)置有第二計(jì)量裝置15；
所述模擬井筒17下部外壁上設(shè)置有與環(huán)空腔體內(nèi)部連通的模擬地層出水管線，所述模擬地層出水管線上從起始端至與模擬井筒17下部外壁連接處依次設(shè)置有水罐22、泵21、液體流量計(jì)20、預(yù)熱器19和出水閘閥18；
所述模擬井筒17上部外壁上還安裝有與環(huán)空腔體連通的環(huán)空壓力表10。
本實(shí)用新型的工作原理是：打開氣體閘閥3建立正常的氣體鉆井過程，通過流量調(diào)節(jié)閥6控制注氣量，氣體從模擬鉆柱16內(nèi)部進(jìn)入井內(nèi)，經(jīng)模擬管柱16與模擬井筒17之間的環(huán)空腔體上返到返出物沉降分離計(jì)量管線中。
打開出水閘閥18，通過調(diào)節(jié)泵21和預(yù)熱器19模擬不同溫度、不同程度的地層出水。調(diào)節(jié)球閥2的開度，使定量的攜水材料／巖屑和氣體一起進(jìn)入模擬管柱16內(nèi)，然后在模擬井筒17底部吸附地層水，并將水?dāng)y帶至返出物沉降分離計(jì)量管線中。通過沉降分離裝置12將含水的攜水材料／巖屑與游離水分離，然后游離水聚集在出口收集裝置14中，并通過第二計(jì)量裝置15進(jìn)行測(cè)量。
將沉降分離裝置12中含水的攜水材料／巖屑干燥，即可得到攜水材料／巖屑的加入量。將第一計(jì)量裝置13采集到的含水的攜水材料／巖屑的重量減去干燥攜水材料／巖屑的量，即可得到干燥攜水材料／巖屑過程中釋放的水量，該水量與游離水之和為攜水材料／巖屑所攜帶的總水量，即可得到該注氣量工況下，攜水材料／巖屑的攜水能力。
通過使用該攜巖攜水能力測(cè)試儀，確定氣體鉆井過程中不同巖屑量、不同程度地層出水井況下的攜水材料和注入氣體的注入量，實(shí)現(xiàn)采用合理的攜水材料和氣體的量，避免地層產(chǎn)出的水在井筒內(nèi)聚集，可大大拓寬氣體鉆井的適用范圍。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。