一種可視縫寬連續(xù)可調(diào)堵漏評(píng)價(jià)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種鉆井行業(yè)中，測(cè)試評(píng)價(jià)堵漏液體的架橋堵漏效果的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)裝置，具體說(shuō)是一種直觀可視的評(píng)價(jià)堵漏液的封堵?tīng)顟B(tài)的結(jié)構(gòu)裝置。其可結(jié)合其它電氣結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)堵漏評(píng)價(jià)測(cè)試儀，或安裝在鉆井現(xiàn)場(chǎng)的循環(huán)液體管路中，在線觀測(cè)堵漏效果。因此，可應(yīng)用于各種泥漿實(shí)驗(yàn)室和鉆井現(xiàn)場(chǎng)，也可以應(yīng)用于研宄有關(guān)鉆井液處理劑、添加劑的科研院所或生產(chǎn)單位，在鉆井行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域中將得到非常廣泛的應(yīng)用，對(duì)于相關(guān)的科研和生產(chǎn)具有重要作用。
【背景技術(shù)】
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[0002]在鉆井工程中，因地質(zhì)構(gòu)造條件不同的原因，經(jīng)常會(huì)鉆遇漏失地層，導(dǎo)致循環(huán)液體大量漏失，地層漏失是鉆井工程及井下作業(yè)過(guò)程中經(jīng)常遇到的技術(shù)難題之一，該事故的發(fā)生不僅延長(zhǎng)了施工作業(yè)時(shí)間，而且造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，為了防止和處理現(xiàn)場(chǎng)漏失事故，需要對(duì)有關(guān)的堵漏機(jī)理、堵漏劑配方及堵漏鉆井液的封堵性能等進(jìn)行試驗(yàn)研宄。但有時(shí)由于堵漏配方和堵漏材料與地層地質(zhì)狀態(tài)不匹配，導(dǎo)致堵漏施工達(dá)不到預(yù)期效果，且造成物力及人力的浪費(fèi)，以及嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，需要在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)漏失情況進(jìn)行模擬，尋找合適的堵漏配方或材料，以便盡快確定應(yīng)對(duì)方案，具備相應(yīng)的堵漏試驗(yàn)評(píng)價(jià)儀器就成為必不可少的條件。目前市場(chǎng)上的堵漏儀的漏失地層模擬裝置多是采用封閉的結(jié)構(gòu)，不能直觀的觀察到漏失封堵的效果，同時(shí)，測(cè)試時(shí)只能在縫隙大小預(yù)設(shè)并固定以后的條件下進(jìn)行，如果封堵不能成功，只能重新準(zhǔn)備樣品，重新進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)試工作繁瑣，工作量大，影響儀器的推廣和應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了實(shí)現(xiàn)該發(fā)明的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0004]設(shè)計(jì)一種全新結(jié)構(gòu)的可連續(xù)調(diào)節(jié)封堵間隙并能直觀觀測(cè)封堵效果的可視化堵漏評(píng)價(jià)裝置，結(jié)構(gòu)上主要包括:壓緊組件、進(jìn)液口、高壓缸體、密封圈、堵漏活塞、導(dǎo)向軸、法蘭密封組件、絲杠組件、動(dòng)密封組件、鉗位軸套、磁柵、位移傳感器、密封墊、出液口、石英玻璃視窗等。
[0005]其特征在于采用行業(yè)規(guī)定的規(guī)格尺寸設(shè)計(jì)模擬漏層的主體結(jié)構(gòu)，主要是模擬漏層的長(zhǎng)度、寬度，模擬漏層砂床的容積等。采用可視的石英玻璃片與能調(diào)節(jié)移動(dòng)的機(jī)械活塞相配合的方式，形成一個(gè)漏層可視的，縫隙寬度可調(diào)的測(cè)試腔體，以方便直觀測(cè)試堵漏液體的封堵效果。測(cè)試時(shí)，堵漏液體可以動(dòng)態(tài)流動(dòng)，由進(jìn)液口和出液口通過(guò)該裝置，通過(guò)調(diào)整堵漏活塞的位移，調(diào)整縫隙寬度，直至出現(xiàn)明顯的封堵?tīng)顩r，標(biāo)志堵漏目的達(dá)到，評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)束，通過(guò)視窗，可觀察封堵層的厚度，以及封堵形狀。如果需要進(jìn)行砂床堵漏評(píng)價(jià)，將堵漏活塞調(diào)整到最大位移，是活塞和視窗之間形成一個(gè)固定容積的腔體，加入適量的砂子或鋼珠，進(jìn)行堵漏測(cè)試。
[0006]如上所述石英玻璃視窗尺寸為:長(zhǎng)100毫米，寬60毫米，厚度30毫米，耐壓大于20MPa，耐溫大于200 °C。
[0007]如上所述堵漏活塞的寬度為35.5毫米。
[0008]如上所述的旋轉(zhuǎn)搬動(dòng)手柄，絲杠組件推動(dòng)堵漏活塞自由移動(dòng)，移動(dòng)位置由磁柵、位移傳感器精確定位，位移分辨率小于0.1毫米。堵漏活塞與石英玻璃視窗之間構(gòu)成堵漏評(píng)價(jià)縫隙，模擬實(shí)際地層漏失裂隙，該縫隙連續(xù)調(diào)節(jié)的范圍是0-40毫米?？梢詫?shí)現(xiàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的I毫米、2毫米、3毫米、4毫米和5毫米等五種規(guī)格，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)間隔在0.1毫米情況下的連續(xù)設(shè)定。
[0009]如上所述位移測(cè)量采用磁柵、位移傳感器組合，測(cè)量范圍大于50毫米，分辨率小于0.1毫米。
[0010]如上所述高壓缸體材料為無(wú)磁不銹鋼，耐壓大于40MPa，耐溫大于260°C。
[0011]如上所述(15)密封墊為耐溫耐壓的云母墊片。
【附圖說(shuō)明】
[0012]本申請(qǐng)附圖1是該裝置的正面結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2是該裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:包括(I)壓緊組件、⑵進(jìn)液口、⑶高壓缸體、⑷密封圈、(5)堵漏活塞、
(6)導(dǎo)向軸、(7)法蘭密封組件、(8)手柄、(9)絲杠組件、(10)動(dòng)密封組件、(11)鉗位軸套、(12)磁柵、(13)位移傳感器、(14)法蘭緊固螺栓、(15)密封墊、(16)出液口、(17)密封墊、(18)石英玻璃視窗、(19)視窗壓緊組件、(20)彈墊。
【具體實(shí)施方式】
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[0014]如附圖1和附圖2所示，(3)高壓缸體的前端為下沉槽，槽面磨平，墊上耐溫耐壓的云母墊片(15)密封墊，嵌入(18)石英玻璃視窗，(19)視窗壓緊組件由多個(gè)壓緊螺母固定，使得(18)石英玻璃視窗與(3)高壓缸體機(jī)密配合，形成視窗結(jié)構(gòu)。(5)堵漏活塞內(nèi)裝絲套，配合(9)絲杠組件，可以移動(dòng)，同時(shí)內(nèi)嵌6)導(dǎo)向軸，避免(5)堵漏活塞旋轉(zhuǎn)，同時(shí)內(nèi)嵌
(12)磁柵結(jié)構(gòu)，配合(13)位移傳感器，可以檢測(cè)(5)堵漏活塞的移動(dòng)位置。在(5)堵漏活塞與(18)石英玻璃視窗之間，間隙的上下方向設(shè)計(jì)液體的進(jìn)出通道，使得測(cè)試樣品在該縫隙之間流動(dòng)順暢。裝置整體的密封要達(dá)到耐溫耐壓的要求。
[0015]裝置安裝完成，檢查無(wú)損壞，就可以結(jié)合其它電氣，進(jìn)行泄漏檢測(cè)，確認(rèn)無(wú)泄漏，方可以進(jìn)行高壓高溫試驗(yàn)測(cè)試。通入高溫高壓測(cè)試液體，調(diào)節(jié)堵漏活塞玻璃視窗之間的縫隙，直到出現(xiàn)明顯的封堵?tīng)顟B(tài)，由視窗觀察，獲得所需要的測(cè)試數(shù)據(jù)。
[0016]試驗(yàn)完成后，進(jìn)行徹底的清洗并拭干，長(zhǎng)時(shí)間不使用，要將裝置方在安全處，避免玻璃損壞，高溫高壓測(cè)試后，要更換密封圈。
[0017]綜上所述，本發(fā)明提供了一種全新結(jié)構(gòu)的可連續(xù)調(diào)節(jié)封堵間隙并能直觀觀測(cè)封堵效果的可視化堵漏評(píng)價(jià)裝置，使得堵漏評(píng)價(jià)能夠在可視直觀的情況下得到精確的測(cè)試，所獲得的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)將是行業(yè)中過(guò)去從為得到的可信參數(shù)，為行業(yè)提供了一種方便、靈活的堵漏評(píng)價(jià)測(cè)試手段。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可視縫寬連續(xù)可調(diào)堵漏評(píng)價(jià)裝置，具體地說(shuō)，是一種可通過(guò)視窗在線窺視堵漏介質(zhì)的封堵效果，在滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的堵漏縫板寬度的同時(shí)，縫寬可以連續(xù)調(diào)節(jié)，該裝置可結(jié)合其它電氣結(jié)構(gòu)，用于直觀測(cè)試評(píng)價(jià)鉆井工程中的循環(huán)液漏失的封堵?tīng)顩r。該裝置包括(I)壓緊組件、(2)進(jìn)液口、(3)高壓缸體、(4)密封圈、(5)堵漏活塞、(6)導(dǎo)向軸、(7)法蘭密封組件、⑶手柄、(9)絲杠組件、(10)動(dòng)密封組件、(11)鉗位軸套、(12)磁柵、(13)位移傳感器、(14)法蘭緊固螺栓、(15)密封墊、(16)出液口、(17)密封墊、(18)石英玻璃視窗、(19)視窗壓緊組件、(20)彈墊。 其特征在于，帶有耐高溫高壓的石英玻璃視窗和滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的寬度連續(xù)可調(diào)的堵漏縫隙的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，利用該裝置，可以完成鉆井行業(yè)中，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的在任意縫隙寬度的條件下的各種粒徑規(guī)格的架橋堵漏材料的測(cè)試評(píng)價(jià)要求，還可以在線測(cè)試觀察縫隙寬度連續(xù)變化的條件下的各種堵漏材料的實(shí)際封堵效果，其功能主要體現(xiàn)兩種測(cè)試評(píng)價(jià)方法: 第一種方法:當(dāng)含有架橋封堵材料的高溫高壓鉆井液自(2)進(jìn)液口進(jìn)入(3)高壓缸體后，通過(guò)(18)石英玻璃視窗可觀察液體的流動(dòng)或堵塞狀態(tài)，如果沒(méi)有發(fā)生堵塞，可以旋轉(zhuǎn)(8)手柄，通過(guò)(9)絲杠組件帶動(dòng)(5)堵漏活塞的移動(dòng)，調(diào)整堵漏間隙，(12)磁柵和(13)位移傳感器監(jiān)測(cè)(5)堵漏活塞的移動(dòng)距離，得出實(shí)時(shí)的堵漏縫板的寬度，當(dāng)明顯的封堵現(xiàn)象產(chǎn)生以后，結(jié)束縫寬調(diào)節(jié)，記錄封堵后的各個(gè)參數(shù)。 第二種方法:用(8)手柄將(5)堵漏活塞與(18)石英玻璃視窗之間的間隙調(diào)整到最大，加入標(biāo)準(zhǔn)粒徑的珠子或不同目數(shù)的砂子，形成堵漏評(píng)價(jià)的砂床，含有架橋封堵材料的高溫高壓鉆井液自(2)進(jìn)液口進(jìn)入(3)高壓缸體后，通過(guò)(18)石英玻璃視窗可觀察液體的流動(dòng)或堵塞狀態(tài)，記錄各個(gè)參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的(18)石英玻璃視窗為可透視的耐溫耐壓材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的(5)堵漏活塞的寬度是滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的(5)堵漏活塞與(18)石英玻璃視窗形成的間隙寬度是可以連續(xù)可調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的(12)磁柵和(13)位移傳感器構(gòu)成(5)堵漏活塞的直線運(yùn)動(dòng)位移測(cè)試裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的(3)高壓缸體為無(wú)磁不銹鋼材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的(4)密封圈為高溫密封圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述，該裝置可以用于各個(gè)規(guī)格的縫隙堵漏評(píng)價(jià)，也可以進(jìn)行砂床堵漏評(píng)價(jià)。
【專利摘要】本發(fā)明為一種可視縫寬連續(xù)可調(diào)堵漏評(píng)價(jià)裝置，一種鉆井行業(yè)中，測(cè)試評(píng)價(jià)堵漏液體的架橋堵漏效果的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)裝置，具體說(shuō)是一種直觀可視的評(píng)價(jià)堵漏液的封堵?tīng)顟B(tài)的結(jié)構(gòu)裝置。其可結(jié)合其它電氣結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)堵漏評(píng)價(jià)測(cè)試儀，或安裝在鉆井現(xiàn)場(chǎng)的循環(huán)液體管路中，在線觀測(cè)堵漏效果。故可應(yīng)用于各種泥漿實(shí)驗(yàn)室和鉆井現(xiàn)場(chǎng)。主要包括壓緊組件、進(jìn)液口、高壓缸體、密封圈、堵漏活塞、導(dǎo)向軸、法蘭密封組件、絲杠組件、動(dòng)密封組件、鉗位軸套、磁柵、位移傳感器、密封墊、出液口、石英玻璃視窗等。安裝了該裝置可使堵漏評(píng)價(jià)在可視直觀的情況下得到精確測(cè)試，所獲評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)將是行業(yè)中過(guò)去從未得到的可信參數(shù)，為行業(yè)提供了一種方便、靈活的評(píng)價(jià)測(cè)試手段。
【IPC分類】G01N33-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104597204
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410477756
【發(fā)明人】韓天夫, 魏瑞, 陳延濱, 孫鵬, 趙建剛, 王琪, 石凱, 楊銳, 李進(jìn), 李梅楠, 李偉, 吳迪
【申請(qǐng)人】北京探礦工程研究所, 韓天夫
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年9月17日