一種模擬天然氣水合物鉆井氣侵實驗裝置的制作方法

文檔序號:11052020
一種模擬天然氣水合物鉆井氣侵實驗裝置的制造方法

本實用新型涉及天然氣水合物鉆井技術領域的一種模擬天然氣水合物鉆井氣侵實驗裝置。



背景技術:

天然氣水合物是在低溫高壓條件下形成的外觀像冰但晶體結構卻與冰不同的籠型化合物。目前世界上的天然氣水合物主要存在的地方是永久凍土層地帶和深海;對于天然氣水合物的開采國內外都展開過很多的研究。在天然氣水合物鉆井過程中,由于天然氣水合物在直井段內會隨著壓力和溫度的變化會大量分解出大量的氣體,對井筒產生氣侵。氣侵是一個影響鉆井作業的主要問題之一,尤其是在天然氣水合物鉆井過程中產生的大量甲烷氣體給鉆井作業帶來很大的影響;對于天然氣水合物鉆井過程中的氣侵問題及應該采取哪些措施有必要進行實驗研究。因此,需要一種模擬天然氣水合物鉆井氣侵實驗裝置來研究天然氣水合物鉆井過程中發生氣侵的機理及對策措施。



技術實現要素:

本實用新型目的是:提供了一種模擬天然氣水合物鉆井氣侵實驗裝置。

本實用新型所采用的技術方案是:

本實用新型一種模擬天然氣水合物鉆井氣侵實驗裝置,主要由電機、外管接頭、外管、內管、鉆頭、氣體流量計、風機、三相分離器、氣體出口、封隔板、加料漏斗、砂貯罐、貯水槽、液體流量計和水泵組成。風機與氣體流量計相連;貯水槽與液體流量計和水泵相連;電機與內管和鉆頭相連;外管模擬在真實工況下的套管,內管模擬真實工況下的鉆桿;外管的管材為亞克力玻璃,內管的管材為45號碳鋼。封隔板為一塊鋼板,與外管相接觸部分焊住,另一端未焊住,用于將封隔板上部和下部分隔開來;砂貯罐內放的是砂和尼龍,兩者直徑都為0.004米,尼龍模擬真實工況下的天然氣水合物固體。

本實用新型的優點:拆卸簡單、使用方便、節約資源,能很好的模擬天然氣水合物鉆井過程中產生的氣侵。

附圖說明

圖1是本實用新型一種模擬天然氣水合物鉆井氣侵實驗裝置的結構示意圖。

圖中:1.電機,2.外管接頭,3.外管,4.內管,5.鉆頭,6.氣體流量計,7.風機,8.三相分離器,9.氣體出口,10.封隔板,11.加料漏斗,12.砂貯罐,13.貯水槽,14.液體流量計,15.水泵。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示,本實用新型一種模擬天然氣水合物鉆井氣侵實驗裝置,主要由電機1、外管接頭2、外管3、內管4、鉆頭5、氣體流量計6、風機7、三相分離器8、氣體出口9、封隔板10、加料漏斗11、砂貯罐12、貯水槽13、液體流量計14和水泵15組成。風機7與氣體流量計6相連;貯水槽13與液體流量計14和水泵15相連;電機1與內管4和鉆頭5相連。

如圖1所示,具體的模擬過程為:首先開啟電機1,使電機1帶動內管4和鉆頭5進行轉動;打開風機7使空氣通過氣體流量計6計量后進入外管3內部,同時打開貯水槽13使水通過液體流量計14計量后由水泵15加壓的同時與砂貯罐12流出的砂和尼龍混合一起進入外管3內部。此時氣體、水、砂和尼龍都進入外管3內部形成混合物,電機帶動內管4進行轉動來模擬天然氣水合物鉆井過程,通過改變風機7和水泵15的排量來模擬現場實際工況下氣侵量的大??;氣體、水、砂和尼龍形成的混合物固體從外管3右側的出口端流出后進入三相分離器8進行氣液固三相分離,氣體從氣體出口9流出,分離出的砂和尼龍流入砂貯罐12進行回收利用,分離出的水流入貯水槽13進行回收利用,即模擬過程結束。

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