【技术实现步骤摘要】
本技术属于大口径定向井钻进领域，具体涉及一种评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置。
技术介绍
1、大口径定向井施工多应用于煤矿钻探方面，具有井下通风投料、瓦斯抽放、降温排水、注氮灭火、救援逃生以及采空区塌陷治理等作用。
2、先导孔是大口径定向井扩孔钻进前需要预先钻进的小孔径通道，其在大口径定向井扩孔钻进中尤为重要，先导孔钻进需要实现精准定向和快速钻进，通过预先钻探先导孔，一方面可以摸清井下真实地层情况，例如地层破碎程度和含水性；另一方面可以控制井斜和井底偏移，保证后续扩孔钻进质量，提高扩孔钻进精准度。
3、当前大口径定向井扩孔钻进是在成形的先导孔基础上进行的，对先导孔大多不进行充填处理，这样扩孔钻进产生的大颗粒残渣会落入已钻成的先导孔内，造成先导孔阻塞，不能按照先导孔轨迹进行扩孔钻进，进而无法发挥先导孔原有作用。因此，扩孔钻进前，需要对先导孔进行充填处理，但目前对于充填材料性能评价方面的研究比较匮乏，因此有必要提供一种可以评价充填材料性能的装置，用来实现对先导孔充填材料的优选。
技术实现思路
1、针对上述问题，本技术提供一种评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，对大口径定向井先导孔充填材料的性能进行研究，这对今后现场实际应用具有重要意义。
2、本技术采用以下技术方案：
3、一种评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，包括釜体和釜盖，还包括上封头和下封头；所述釜体为中空釜体，釜体中设有环形密封圈；所述上封头与所述釜
4、所述评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置还包括：
5、加热组件，所述加热组件位于所述环形密封圈内径圆周，用来模拟地下温度；
6、加压组件，所述加压组件位于所述环形密封圈外围，用于施加压力；
7、钻进组件，所述钻进组件位于所述釜体正上方固定在第二支架上。
8、所述加热组件包括环形加热装置和加热控制装置；所述环形加热装置位于所述环形密封圈的内径圆周，所述加热控制装置与环形加热装置相连。
9、所述加压组件包括围压腔体、加压孔和加压控制装置；所述环形密封圈、所述釜体以及所述釜盖之间构成围压腔体，所述釜体上设有加压孔，所述围压腔体与所述加压孔相连，所述加压控制装置与所述加压孔相连。
10、所述钻进组件包括钻进控制装置、钻杆和钻头，所述钻进控制装置位于所述釜体正上方，所述钻进控制装置通过钻杆与钻头相连。
11、所述钻头包括小直径钻头和大直径钻头，所述小直径钻头或所述大直径钻头与所述钻杆螺纹连接。
12、所述钻杆上设有刻度尺。
13、所述环形加热装置内装有岩土。
14、所述釜体固定在第一支架上，所述釜体上设有下环形凹槽，所述釜盖上设有上环形凹槽，所述环形密封圈固定于所述下环形凹槽和所述上环形凹槽之间。
15、所述上封头与所述釜盖螺纹连接，所述下封头与所述釜体螺纹连接。
16、所述釜盖通过螺栓与所述釜体相连，所述釜盖与所述釜体之间设有密封圈。
17、本技术具有以下有益效果：
18、(1)本技术的评价装置能够模拟充填材料位于不同地层、不同温度、不同压力下的真实高温高压环境，符合井下实际情况；在该条件下可以测定不同充填材料的可钻能力和抗窜性能，进行充填材料的优选；其研究结果对于大口径定向井先导孔充填材料的开发应用，具有重要意义；
19、(2)本技术的评价装置可以进行不同地层、不同温度、不同压力下先导孔的成孔实验；还可以研究先导孔内充填不同材料对大口径定向井扩孔钻进的影响；
20、(3)本技术的评价装置结构简单，操作方便，工作时间短，实用性强。
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1.一种评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，包括釜体(5)和釜盖(4)，其特征在于，还包括上封头(1)和下封头(12)；所述釜体(5)为中空釜体，釜体(5)中设有环形密封圈(7)；所述上封头(1)与所述釜盖(4)连接，所述下封头(12)与所述釜体(5)连接；
2.根据权利要求1所述的评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，其特征在于，所述加热组件包括环形加热装置(14)和加热控制装置(11)；所述环形加热装置(14)位于所述环形密封圈(7)的内径圆周，所述加热控制装置(11)与环形加热装置(14)相连。
3.根据权利要求1所述的评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，其特征在于，所述加压组件包括围压腔体(6)、加压孔(10)和加压控制装置(8)；所述环形密封圈(7)、所述釜体(5)以及所述釜盖(4)之间构成围压腔体(6)，所述釜体(5)上设有加压孔(10)，所述围压腔体(6)与所述加压孔(10)相连，所述加压控制装置(8)与所述加压孔(10)相连。
4.根据权利要求1所述的评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，其特
5.根据权利要求4所述的评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，其特征在于，所述钻头包括小直径钻头(21)和大直径钻头(17)，所述小直径钻头(21)或所述大直径钻头(17)与所述钻杆(18)螺纹连接。
6.根据权利要求4所述的评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，其特征在于，所述钻杆(18)上设有刻度尺。
7.根据权利要求2所述的评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，其特征在于，所述环形加热装置(14)内装有岩土(13)。
8.根据权利要求1所述的评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，其特征在于，所述釜体(5)固定在第一支架(9)上，所述釜体(5)上设有下环形凹槽(15)，所述釜盖(4)上设有上环形凹槽(3)，所述环形密封圈(7)固定于所述下环形凹槽(15)和所述上环形凹槽(3)之间。
9.根据权利要求1所述的评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，其特征在于，所述上封头(1)与所述釜盖(4)螺纹连接，所述下封头(12)与所述釜体(5)螺纹连接。
10.根据权利要求1所述的评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，其特征在于，所述釜盖(4)通过螺栓(16)与所述釜体(5)相连，所述釜盖(4)与所述釜体(5)之间设有密封圈。
...【技术特征摘要】
1.一种评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，包括釜体(5)和釜盖(4)，其特征在于，还包括上封头(1)和下封头(12)；所述釜体(5)为中空釜体，釜体(5)中设有环形密封圈(7)；所述上封头(1)与所述釜盖(4)连接，所述下封头(12)与所述釜体(5)连接；
2.根据权利要求1所述的评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，其特征在于，所述加热组件包括环形加热装置(14)和加热控制装置(11)；所述环形加热装置(14)位于所述环形密封圈(7)的内径圆周，所述加热控制装置(11)与环形加热装置(14)相连。
3.根据权利要求1所述的评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，其特征在于，所述加压组件包括围压腔体(6)、加压孔(10)和加压控制装置(8)；所述环形密封圈(7)、所述釜体(5)以及所述釜盖(4)之间构成围压腔体(6)，所述釜体(5)上设有加压孔(10)，所述围压腔体(6)与所述加压孔(10)相连，所述加压控制装置(8)与所述加压孔(10)相连。
4.根据权利要求1所述的评价大口径定向井先导孔充填材料性能的模拟装置，其特征在于，所述钻进组件包括钻进控制装置(19)、钻杆(18)和钻头，所述钻进控制装置(19)位于所述釜体(5)正上方，所述钻进控制装置(19)通过钻杆(18)与钻头相...
【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，石天峰，罗庆银，马淑卿，路鹏，
申请(专利权)人：山东省煤田地质局第二勘探队，
类型：新型
国别省市：
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