一种模拟天然气水合物钻水平井水平段岩屑运移装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及天然气水合物钻井技术领域的一种模拟天然气水合物钻水平井水平段岩屑运移装置，它主要由贮水槽、水泵、液体流量计、接头、外管、内管、岩屑床、颗粒储集室、尼龙漏斗、岩屑漏斗、喷头、内管固定端、液固两相分离器、电加热干燥器、尼龙收集桶和岩屑收集桶组成。贮水槽依次与水泵、液体流量计和接头相连；液固两相分离器液体出口和排污口依次与贮水槽和电加热干燥器相连；外管和内管采用特殊透明玻璃材料制成，承压2MPa；颗粒储集室左右两边分别设有尼龙漏斗和岩屑漏斗，用于装入尼龙和岩屑颗粒。本实用新型专利技术使用方便快捷，能进一步深化对天然气水合物钻水平井井眼净化研究。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟天然气水合物钻水平井水平段岩屑运移装置
本技术涉及天然气水合物钻井
的一种模拟天然气水合物钻水平井水平段岩屑运移装置。
技术介绍
天然气水合物是在一定压力和温度条件下形成的一种外观像冰但晶体结构却与冰不同的笼形化合物。在天然气水合物钻井过程中可以钻直井也可以钻水平井，但为了增大产量在实际过程中大多采用钻水平井开采。在天然气水合层钻水平井过程中，天然气水合物颗粒和岩屑颗粒一起在井底水平段内随钻井液一起流动，由于在井底水平段内运动时温度和压力变化不大，所以天然气水合物颗粒在水平段内分解量较小。井眼净化不畅所造成钻具摩阻扭矩的增大严重制约着水平井眼的延伸能力，气液固复杂多相流动特别是固相运移规律是天然气水合物层钻井水平段岩屑运移的科学核心。所以，对于天然气水合物钻井过程中钻井液流速的大小对井眼净化能力的影响有必要进行深入研究，有必要专利技术一种模拟天然气水合物钻水平井水平段岩屑运移装置进行实验研究，这将对天然气水合物钻水平井现场实际工况参数优化提供依据。
技术实现思路
本技术目的是：提供了一种模拟天然气水合物钻水平井水平段岩屑运移装置。本技术所采用的技术方案是：本技术一种模拟天然气水合物钻水平井水平段岩屑运移装置，主要由贮水槽、水泵、液体流量计、接头、外管、内管、岩屑床、颗粒储集室、尼龙漏斗、岩屑漏斗、喷头、内管固定端、液固两相分离器、电加热干燥器、尼龙收集桶和岩屑收集桶组成。贮水槽依次与水泵、液体流量计和接头相连；液固两相分离器液体出口和排污口依次与贮水槽和电加热干燥器相连；外管和内管采用特殊透明玻璃材料制成，承压2MPa；颗粒储集室左右两边分别设有尼龙漏斗和岩屑漏斗，用于装入尼龙和岩屑颗粒。接头采用可拆卸设计，可根据现场实际工况下不同钻具组合来改变实验过程中外管和内管的尺寸。在整个实验过程中尼龙模拟天然气水合物固体，岩屑模拟实际工况下的泥岩，外管模拟实际工况中的套管，内管模拟实际工况中的钻杆，清水模拟钻井液，岩屑床模拟实际工况中天然气水合物固体和岩屑形成的岩屑床。本技术的优点：使用方便快捷，可视化操作，不会造成资源浪费，而且能准确模拟天然气水合物钻水平井水平段过程，能为天然气水合物钻水平井实际工况下水平段岩屑运移规律提供依据。附图说明图1是本技术一种模拟天然气水合物钻水平井水平段岩屑运移装置的结构示意图。图2是图1中携岩后颗粒在环空中的分布示意图。图中：1.贮水槽，2.水泵，3.液体流量计，4.接头，5.外管，6.内管，7.岩屑床，8.颗粒储集室，9.尼龙漏斗，10.岩屑漏斗，11.喷头，12.内管固定端，13.液固两相分离器，14.电加热干燥器，15.尼龙收集桶，16.岩屑收集桶。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。如图1所示，本技术一种模拟天然气水合物钻水平井水平段岩屑运移装置，主要由贮水槽1、水泵2、液体流量计3、接头4、外管5、内管6、岩屑床7、颗粒储集室8、尼龙漏斗9、岩屑漏斗10、喷头11、内管固定端12、液固两相分离器13、电加热干燥器14、尼龙收集桶15和岩屑收集桶16组成。所述贮水槽1依次与水泵2、液体流量计3和接头4相连；液固两相分离器13液体出口和排污口依次与贮水槽1和电加热干燥器14相连。如图1、图2所示，具体模拟过程为：首先打开颗粒储集室8下部的开关，先往岩屑漏斗10注入一定量岩屑，使岩屑进入环空中；接着往尼龙漏斗9注入一定量尼龙，使尼龙覆盖在岩屑上层形成岩屑床7。接着打开贮水槽1使水通过水泵2加压，液体流量计3计量后从内管6进入实验装置，水在内管6内从左往右流动后从喷头11流出；水在环空内从右往左流动，在流动的过程中将岩屑床7携带走，改变泵排量得到不同的液体流速，经过实验可得到水流速为多大可把岩屑床7全部携带走，水流速与岩屑床7被携带距离的关系曲线。水将岩屑床7携带走后进入液固两相分离器13进行液固两相分离，分离出的水从新返回贮水槽1进行重新使用，节约水资源；分离出的尼龙和岩屑颗粒进入电加热干燥器14进行干燥，经过干燥后的尼龙和岩屑分别进入尼龙收集桶15和岩屑收集桶16进行重新使用，不造成材料浪费；本装置在岩屑床初始过程中尼龙在上层，岩屑在下层，准确的模拟了现场工况下水合物密度小沉降在上层，能很好的模拟天然气水合物钻水平井水平段岩屑运移规律。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟天然气水合物钻水平井水平段岩屑运移装置，主要由贮水槽(1)、水泵(2)、液体流量计(3)、接头(4)、外管(5)、内管(6)、岩屑床(7)、颗粒储集室(8)、尼龙漏斗(9)、岩屑漏斗(10)、喷头(11)、内管固定端(12)、液固两相分离器(13)、电加热干燥器(14)、尼龙收集桶(15)和岩屑收集桶(16)组成，其特征在于：贮水槽(1)依次与水泵(2)、液体流量计(3)和接头(4)相连；液固两相分离器(13)液体出口和排污口依次与贮水槽(1)和电加热干燥器(14)相连。

【技术特征摘要】
1.一种模拟天然气水合物钻水平井水平段岩屑运移装置，主要由贮水槽(1)、水泵(2)、液体流量计(3)、接头(4)、外管(5)、内管(6)、岩屑床(7)、颗粒储集室(8)、尼龙漏斗(9)、岩屑漏斗(10)、喷头(11)、内管固定端(12)、液固两相分离器(13)、电加热干燥器(14)、尼龙收集桶(15)和岩屑收集桶(16)组成，其特征在于：贮水槽(1)依次与水泵(2)、液体流量计(3)和接头(4)相连；液固两相分离器(13)液体出口和排污口依次与贮水槽(1)和电加热干燥器(14)相连。2.根据权利要求1所述的一种模拟天然气水合物钻水平井水平段岩屑运移装置，其特征在于：外管(5)和内管(6)采用特殊透明玻璃材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏纳，陈光凌，李鹏杰，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川,51