人工井壁模拟压制装置

1.一种人工井壁模拟压制装置，它由机架（1）、手动油压泵（2）、油压缸（3）、底板（6）、立柱（7）、拉杆（8）、泥桶（9）、芯轴（10）、活动拉杆（13）、压头（15）、卸芯轴垫板（16）、上套（17）、油缸法兰（18）和上顶板（19）构成，其特征在于：机架（1）的左侧安装有手动油压泵（2）；机架（1）的中部通过底板（6）安装有四根立柱（7），四根立柱（7）的上端通过螺母（20）安装有上顶板（19），上顶板（19）上通过油缸法兰（18）安装有油压缸（3），油压缸（3）与手动油压泵（2）通过油管连接；底板（6）的中心装有一芯轴（10），芯轴（10）的底部装有底块（6）和芯轴垫块（12），芯轴（10）外面通过两根拉杆（8）、一根活动拉杆（13）、压头（15）和卸芯轴垫板（16）套装有一泥桶（9），活动拉杆（13）的底部装有定位接头（14），卸芯轴垫板（16）上装有上套（17），上套（17）与油压缸（3）的活塞杆连接；机架（1）的右侧安装有侧板（5）。

人工井壁模拟压制装置 \n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种人工井壁模拟压制装置，属石油勘探开发中油气层保护的实验设备技术领域。 \n背景技术\n[0002] 为评价钻井液对泥页岩井壁失稳的影响，通过获取泥页岩的组分和理化性能资料来压制人工井壁，继而模拟井内压力、温度和钻井液的动态循环状态，以真实地形成钻井液对井壁冲刷损害的环境。同时将具有相同矿物组分和理化性能的岩心置于井内压力、温度条件下，分别在岩心两端建立不同的水力压力和离子浓度，从而模拟水力压差和化学势差，评价钻井液滤液在扩散过程中对井壁失稳的影响。目前在石油与天然气行业室内泥页岩井壁稳定性的评价过程中，提供一种能够模拟井下压力、井壁含水量及岩层致密程度条件下钻井液对井壁稳定影响的室内人工井壁的压制装置，以满足钻井作业安全快速进行，是急需解决的问题。 \n发明内容\n[0003] 本实用新型的目的在于，提供一种把粘土粉或者地层岩心研碎后的样粉压制在井壁内筒中形成人工井壁，还可以根据需要压制成岩心；且具有结构简单、操作方便、性能稳定以及重复性能好等特点的人工井壁模拟压制装置。 \n[0004] 本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的： \n[0005] 该人工井壁模拟压制装置由机架、手动油压泵、油压缸、底板、立柱、拉杆、泥桶、芯轴、活动拉杆、压头、卸芯轴垫板、上套、油缸法兰和上顶板构成，其特征在于：机架的左侧安装有手动油压泵；机架的中部通过底板安装有四根立柱，四根立柱上端通过螺母安装有上顶板，上顶板上通过油缸法兰安装有油压缸，油压缸与手动油压泵通过油管连接；底板的中心装有一芯轴，芯轴的底部装有底块和芯轴垫块，芯轴外面通过两根拉杆、一根活动拉杆、压头和卸芯轴垫板套装有一泥桶，活动拉杆的底部装有定位接头，卸芯轴垫板上装有上套，上套与油压缸的活塞杆连接；机架的右侧安装有侧板。\n[0006] 本实用新型与现有技术相比的有益效果在于： \n[0007] 该人工井壁模拟压制装置能够在模拟井下压力、井壁含水量及岩层致密程度的条件下进行人工井壁和人造岩心的压制，为井壁稳定性的评价提供人工模拟的井壁及人造岩心，为综合评价钻井液完井液对井壁失稳以及垮塌程度的测量提供了基础，给人工井壁与人造岩心的模拟压制带来了极大的方便。该人工井壁模拟压制装置压制过程更简便、更合理，而且具有重复性能好、结构简单、操作方便、性能稳定等特点。\n附图说明\n[0008] 图1为人工井壁模拟压制装置的结构示意图。 \n[0009] 图中：1、机架，2、手动油压泵，3、油压缸，4、垫块，5、侧板，6、底板，7、立柱，8、拉杆，\n9、泥桶，10、芯轴，11、底块，12、芯轴垫块，13、活动拉杆，14、定位接头，15、压头，16、卸芯轴垫板，17、上套，18、油缸法兰，19、上顶板，20、螺母。 \n具体实施方式\n[0010] 该人工井壁模拟压制装置由机架1、机架，2、手动油压泵，3、油压缸，5、侧板，6、底板，7、立柱，8、拉杆，9、泥桶，10、芯轴，11、底块，12、芯轴垫块，13、活动拉杆，14、定位接头，\n15、压头，16、卸芯轴垫板，17、上套，18、油缸法兰，19、上顶板，20、螺母构成。机架1的左侧安装有手动油压泵2；机架1的中部通过底板6安装有四根立柱7，四根立柱7上端通过螺母20安装有上顶板19，上顶板19上通过油缸法兰18安装有油压缸3，油压缸3与手动油压泵2通过油管连接。底板6的中心装有一芯轴10，芯轴10的底部装有底块11和芯轴垫块12，芯轴10的外面通过两根拉杆8、一根活动拉杆13、压头15和卸芯轴垫板16套装有一泥桶9，活动拉杆13的底部装有定位接头14，卸芯轴垫板16上装有上套17，上套17与油压缸3的活塞杆连接。机架1的右侧安装有侧板5。 \n[0011] 该人工井壁模拟压制装置的工作过程为， \n[0012] 1、人工井壁的压制：\n[0013] （1）将粘土粉或地层岩心研碎并过40目筛，取得到的样粉6000ml，另外配制模拟地层水，根据模拟的地层含水量对样粉进行预处理。\n[0014] （2）将底块11和芯轴垫块12放置在机架1的底板6的中心，将芯轴10置于底块\n11的中心，再将泥桶9套装在芯轴10的外面，然后将底块11及其上的构件一起推到机架1的中心，在泥桶9上端放置压头15，通过三根拉杆8上的螺丝固定。 \n[0015] （3）取50ml样粉沿泥桶9内壁倒入泥桶9中，将手动油压泵2的换向手柄扳到垂直位置（液压加压状态），上下压动手柄，压头15进入泥桶9内并压实样粉。当压头15伸出\n150mm时，将手动油压泵2的换向手柄扳到水平位置（液压泄压状态），上下压动手柄，压头\n15上升脱离泥桶9。 \n[0016] （4）继续从泥桶9上端倒入10～20ml样粉，再重复（3）的操作，当压头15伸出小于150mm已经产生压力时，继续加压达到14MPa时保压1个小时。 \n[0017] （5） 将手动油压泵2的换向手柄扳到水平位置，泄压并使压头15上升脱离泥桶9，然后重复（3）和（4）的操作，且保压时间逐渐增加，直到压制的人工井壁平行或高于井壁内筒的边界。 \n[0018] （6）将手动油压泵2的换向手柄扳到水平位置，泄压并取出压头15，松开固定螺丝，将压制好的人工井壁含芯轴10、泥桶9一起移到右边平台，卸去泥桶9，取出芯轴10的芯轴垫块12，再将含有芯轴10的人工井壁推到机架1的中心，在芯轴10上放上卸芯轴垫板\n16，把手动油压泵2的换向手柄扳到垂直位置，上下压动手柄，退下芯轴10。 \n[0019] （7）清理人工井壁两端的密封圈沟槽及多余的人工井壁，人工井壁制作完毕。 [0020] 2. 人造岩心的压制： \n[0021] 该人工井壁模拟压制装置改变压制模具，可以压制人造岩心，使用方法与人工井壁的制备方法相同。\n[0022] 以上所述只是本实用新型的较佳实施例而已，上述举例说明不对本实用新型的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本实用新型的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本实用新型技术方案的范围内，而不背离本实用新型的实质和范围。

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