PL233931B1 - Symulator przepływu cieczy wiertniczych - Google Patents

Symulator przepływu cieczy wiertniczych Download PDF

Info

Publication number
PL233931B1
PL233931B1 PL423842A PL42384217A PL233931B1 PL 233931 B1 PL233931 B1 PL 233931B1 PL 423842 A PL423842 A PL 423842A PL 42384217 A PL42384217 A PL 42384217A PL 233931 B1 PL233931 B1 PL 233931B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
drilling fluid
pump
pipe
flow
simulator
Prior art date
Application number
PL423842A
Other languages
English (en)
Other versions
PL423842A1 (pl
Inventor
Marcin Kremieniewski
Marcin Rzepka
Miłosz Kędzierski
Original Assignee
Instytut Nafty I Gazu Panstwowy Instytut Badawczy
Instytut Nafty I Gazupaństwowy Instytut Badawczy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Instytut Nafty I Gazu Panstwowy Instytut Badawczy, Instytut Nafty I Gazupaństwowy Instytut Badawczy filed Critical Instytut Nafty I Gazu Panstwowy Instytut Badawczy
Priority to PL423842A priority Critical patent/PL233931B1/pl
Publication of PL423842A1 publication Critical patent/PL423842A1/pl
Publication of PL233931B1 publication Critical patent/PL233931B1/pl

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest symulator przepływu cieczy wiertniczych, który umożliwia odwzorowanie przepływu cieczy wiertniczych takich jak płuczka, ciecz przemywająca, zaczyn cementowy, w przestrzeni pierścieniowej bądź pozarurowej otworu wiertniczego.
W literaturze branżowej oraz patentowej nie ma informacji dotyczących symulatorów przepływu cieczy wiertniczych. Spotkać się można jedynie z informacjami o urządzeniach kontrolno-pomiarowych w kontekście urządzeń pozwalających na regulację lub pomiar przepływu cieczy.
W opisie patentowym PT2226697 ujawniono wynalazek określany mianem regulatora przepływu. Regulator przepływu posiada pierścieniowy korpus przepustnicy wykonany z elastycznego materiału. Obudowa regulatora jest zaprojektowana jako zintegrowany wkład lub oddzielnie wkładany wkład. Korpus przepustnicy jest umieszczony w taki sposób, że otwór obudowy znajduje się na obrzeżu obudowy popychacza sterującego. Korpus przepustnicy otacza popychacz kontrolny, zaś otwór obudowy jest ukształtowany jako wlot płynu. Wynalazek służy do regulacji przepływu płynów.
W innym opisie patentowym nr P.216054, opisany został wynalazek, jakim jest urządzenie do ograniczania przepływu mediów, znajdujący zastosowanie w systemach wodociągowych i kanalizacyjnych oraz instalacjach, używanych do ochrony środowiska. Urządzenie charakteryzuje się tym, że zawiera zespolone dwie stożkowe komory wirowe, działające współprądowo, z których każda ma otwór odpływowy zlokalizowany w wierzchołku stożka. Wspomniane komory łączą się ze sobą podstawami, a pomiędzy nimi umieszczony jest cylinder, do którego jest umocowany, wspólny dla obu komór, króciec dopływowy.
Z kolei w opisie patentowym P.183237 przedstawiono wynalazek mający cechy symulatora, nazywany jako symulator tłokowy własności mechanicznych płuc. Urządzenie umożliwia pomiar płynnej i dowolnej zmiany objętości kondensatora pneumatycznego oraz możliwości symulacji przepływu powietrza poprzez ruch posuwisty tłoka, na skutek wymuszonego przepływu powietrza przez respirator. Zawiera on cylinder pneumatyczny z tłokiem połączonym za pośrednictwem silnika elektrycznego z układem regulacji prędkości tłoka, zawierającym przetworniki prędkości i przesunięcia tłoka, połączone ze sterownikiem znajdującym się na wejściu silnika elektrycznego. Ponadto symulator tłokowy zawiera przetwornik ciśnienia połączony z kanałem wejściowym cylindra. Wyjście elektryczne przetwornika ciśnienia dołączone jest do wejścia bloku przeliczającego, którego wyjście dołączone jest do wejścia sterującego sterownika. Blok przeliczający zawiera na wejściu przetwornik napięcie-prąd, którego wyjście dołączone jest do wejścia wzmacniacza separującego i do wejścia żyratora obciążonego siecią elektryczną.
Inny opis patentowy PL 67019 przedstawia wynalazek o nazwie pompa membranowa sterowana pneumatycznie. Pompa zbudowana jest z korpusu, w którym w gniazdach osadzone są dwie membrany połączone wspólnym wałkiem. Gniazda korpusu wewnętrznego połączone są kanałami z zaworem pneumatycznym, sterującym pracą membran. Korpus pompy membranowej posiada na przeciwległych ścianach króćce, ssawne i tłoczne, których kanały przechodzą przez korpus wewnętrzny, przy czym w kanałach tych umieszczone są dwa komplety zaworów kulowych. Na zewnątrz korpus posiada na dwóch przeciwległych ściankach centralnie umieszczone okrągłe zatyczki, osłaniające gniazda membran, a na pozostałych ścianach wszystkie części korpusu posiadają płaskie wgłębienia, ułatwiające montaż pompy.
Z kolei w opisach patentowych takich jak: P.193304 Ogranicznik przepływu; DK2453332 Regulator przepływu; czy P.179082 Dozownik cieczy uspokajający przepływ, to wynalazki z grupy urządzeń sterujących jedynie przepływem płynu.
Przykładowe powyżej przytoczone przykłady, ze względu na swoją konstrukcję i zastosowane rozwiązania, nie wykazują cech zbliżonych do symulatora przepływu cieczy, zwłaszcza cieczy wiertniczej. Nie umożliwiają symulowania przepływu, a umożliwiają jedynie przepompowywanie gęstych cieczy.
Celem wynalazku jest stworzenie urządzania, w którym istnieje możliwość odwzorowania przepływu cieczy wiertniczej w przestrzeni pierścieniowej otworu wiertniczego. Symulator ma umożliwiać tłoczenie cieczy z określoną prędkością tłoczenia poprzez regulację za pomocą sterownika prędkości obrotowej silnika. Urządzenie musi umożliwiać przepływ cieczy w kierunku odwrotnym do grawitacji. Dodatkowo, urządzenie powinno posiadać możliwość wytworzenia przepływu turbulentnego przy ściankach rury, a nie w jej centrum.
PL 233 931 B1
Cel ten osiągnięto w rozwiązaniu według wynalazku, w którym symulator przepływu cieczy wiertniczych wyposażony w silnik elektryczny oraz połączoną z nim, za pomocą paska klinowego, pompą odśrodkową z wirnikiem, charakteryzuje się tym, że pompa zanurzona jest w zbiorniku wypełnionym cieczą wiertniczą, a wypust pompy tłoczącej wiertniczą ciecz podłączony jest do zatyczki, znajdującej się w dolnej części rury symulującej przestrzeń otworu wiertniczego, a wewnątrz rury znajduje się statyw, na którym zamontowany jest co najmniej jeden rdzeń badanej próbki, a od góry do zatyczki zamontowanej w rurze symulującej przestrzeń otworu wiertniczego, podłączony jest odprowadzający wąż, którego drugi koniec usytuowany jest w zbiorniku z wiertniczą cieczą. Symulator przepływu cieczy korzystnie ma statyw, który od góry i od dołu posiada pierścienie z otworami, do których zamocowany jest trójramienny uchwyt z umieszczonymi na nim iglicami podtrzymującymi próbkę, a pierścienie są skręcone ze sobą za pomocą łączników gwintowanych.
Korzystnie, gdy silnik elektryczny symulatora przepływu cieczy sterowany jest za pomocą sterownika z płynną regulacją prędkości obrotowej silnika.
Symulator przepływu cieczy charakteryzuje się tym, że elektryczny silnik oraz pompa zamocowane są na jednym statywie, a rura symulująca przestrzeń pierścieniową przymocowana jest do drugiego statywu.
Zaletą takiego rozwiązania jest stworzenie urządzenia, umożliwiającego odwzorowania przepływu cieczy wiertniczej w przestrzeni pierścieniowej otworu wiertniczego cieczy wiertniczej. Symulator zapewnia tłoczenie cieczy z określoną prędkością tłoczenia poprzez możliwość regulacji za pomocą sterownika prędkości obrotowej silnika, a samo urządzenie umożliwia przepływ cieczy w kierunku odwrotnym do grawitacji. Dodatkowo, urządzenie posiada możliwość wytworzenia przepływu turbulentnego przy ściankach rury.
Przedmiot wynalazku w przykładzie jego realizacji został uwidoczniony na rysunku, w którym fig. 1 przedstawia schemat symulatora przepływu cieczy wiertniczych, fig. 2 przedstawia statyw do utrzymywania rdzeni wewnątrz rury symulującej przestrzeń pierścieniową w widoku z boku, fig. 3 przedstawia widok pierścienia z iglicą i opisano poniżej.
Symulator przepływu cieczy wiertniczych składa się z pompy odśrodkowej (1) z wirnikiem (1a), która jest zanurzona w zbiorniku (2) wypełnionym cieczą wiertniczą (9). Pompa (1) napędzana jest silnikiem elektrycznym (3) poprzez pasek klinowy (4). Silnik elektryczny (3) sterowany jest za pomocą sterownika (18), który umożliwia płynny dobór prędkości obrotowej silnika (3), w zależności od wymaganej prędkości przepływu cieczy (9). Zarówno pompa (1), jak i silnik (3), umieszczone są na wspólnym statywie (8a) poprzez odpowiednio dobrane długości ramion (19) względem długości paska klinowego (4). Wypust (1b) pompy odśrodkowej (1), zanurzonej w cieczy wiertniczej (9), podłączony jest do zespołu badawczego (6). Składa się ona z głównej rury (5) wykonanej z PVC, na której końcach zamontowane są zatyczki (12) oraz statywu (10). Sposób połączenia zatyczek (12) z rurą (5) sprawia, że połączenie jest szczelne i pomiędzy ściankami nie przedostaje się ciecz wiertnicza (9). Wewnątrz rury (5) na statywie (10) zamontowane są trzy rdzenie badanej próbki (11), którą stanowi piaskowiec. Badana próbka znajduje się pomiędzy pierścieniami (13). Każdy z pierścieni (13), wewnątrz wewnętrznego otworu, ma wypełnienie w postaci trójramiennego uchwytu (15). Do tego uchwytu (15) przyspawany jest zaostrzony pręt 0 5 mm stanowiący iglicę (16), która podtrzymuje badaną próbkę (11). Na całym obwodzie pierścienia (13) wykonane są otwory (14) o średnicy 0 5 mm, przez które swobodnie przepływa ciecz wiertnicza (9). Odprowadzenie jej z rury (5) następuje za pomocą węża odprowadzającego (7), który podłączony jest jednym końcem do zatyczki (12) znajdującej się w górnej części rury (5), zaś drugi koniec umieszczony jest w zbiorniku (2) wypełnionym cieczą wiertniczą (9). Przepływ cieczy odbywa się w obiegu zamkniętym. Po skończonym zabiegu tłoczenia cieczy wiertniczej (płuczki), a następnie przemywania pozostałości jej osadu, dokonujemy oceny efektywności oczyszczenia powierzchni próbki z pozostałości osadu płuczkowego.
Symulator przepływu cieczy wiertniczych według wynalazku może być stosowany do oceny efektywności usuwania przez ciecze przemywające pozostałego osadu płuczkowego z powierzchni próbki. Testy tego rodzaju pozwalają na dobór w warunkach laboratoryjnych odpowiedniej prędkości przepływu cieczy przemywającej w symulowanej przestrzeni pierścieniowej otworu wiertniczego oraz dobór wymaganego czasu kontaktu cieczy przemywającej z powierzchnią skały, w celu uzyskania wymaganej skuteczności usunięcia osadu płuczkowego.

Claims (4)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Symulator przepływu cieczy wiertniczych wyposażony w silnik elektryczny oraz połączoną z nim za pomocą paska klinowego pompą odśrodkową z wirnikiem, znamienny tym, że pompa (1) zanurzona jest w zbiorniku (2) wypełnionym wiertniczą cieczą (9), a wypust (1 b) pompy (1), która tłoczy wiertniczą ciecz (9), podłączony jest do zatyczki (12) znajdującej się w dolnej części rury (5), symulującej przestrzeń otworu wiertniczego, a wewnątrz rury znajduje się statyw (10), na którym zamontowany jest co najmniej jeden rdzeń badanej próbki (11), a od góry do zatyczki (12) zamontowanej w rurze (5), symulującej przestrzeń otworu wiertniczego, podłączony jest odprowadzający wąż (7), którego drugi koniec usytuowany jest w zbiorniku (2) z wiertniczą cieczą (9).
  2. 2. Symulator przepływu cieczy według zastrz. 1, znamienny tym, że statyw (10) od góry i od dołu posiada pierścienie (13) z otworami (14), do których zamocowany jest trójramienny uchwyt (15) z umieszczoną centralnie współosiowo iglicą (16) podtrzymującą próbkę (11), a pierścienie (13) są skręcone ze sobą za pomocą łączników gwintowanych (17).
  3. 3. Symulator przepływu cieczy według zastrz. 1, znamienny tym, że silnik elektryczny (3) sterowany jest za pomocą sterownika (18) z płynną regulacją prędkości obrotowej silnika.
  4. 4. Symulator przepływu cieczy według zastrz. 1, znamienny tym, że elektryczny silnik (3) oraz pompa (1) zamocowane są do statywu (8a), a rura symulująca przestrzeń pierścieniową przymocowana jest do statywu (8).
PL423842A 2017-12-11 2017-12-11 Symulator przepływu cieczy wiertniczych PL233931B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL423842A PL233931B1 (pl) 2017-12-11 2017-12-11 Symulator przepływu cieczy wiertniczych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL423842A PL233931B1 (pl) 2017-12-11 2017-12-11 Symulator przepływu cieczy wiertniczych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL423842A1 PL423842A1 (pl) 2019-06-17
PL233931B1 true PL233931B1 (pl) 2019-12-31

Family

ID=66809786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL423842A PL233931B1 (pl) 2017-12-11 2017-12-11 Symulator przepływu cieczy wiertniczych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL233931B1 (pl)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1840079A (en) * 1929-12-19 1932-01-05 Nat Pumps Corp Liquid dispensing apparatus
PL183237B1 (pl) * 1997-11-28 2002-06-28 Inst Biocybernetyki I Inzynier Symulator tłokowy własności mechanicznych płuc
NL1010592C2 (nl) * 1998-11-19 1999-10-01 Cornelis Maria Kipping Doorstroombegrenzer.
PL216054B1 (pl) * 2008-02-04 2014-02-28 Politechnika Wroclawska Urządzenie do ograniczania przepływu mediów

Also Published As

Publication number Publication date
PL423842A1 (pl) 2019-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208902684U (zh) 一种泡排剂动态性能评价装置
RU2654889C1 (ru) Экспериментальная установка для имитации газожидкостной смеси и динамических процессов в стволе газовой скважины
CN105424528B (zh) 模拟投球滑套冲蚀磨损的实验装置
CN110566474A (zh) 一种可测扬程范围广的水泵试验装置
RU99100385A (ru) Насос для подачи жидкости из контейнера к пациенту, система насоса для подачи жидкости, способ подачи жидкости
CN202003552U (zh) 管道水击演示测量装置
CN106769773B (zh) 一种振动辅助渗吸实验装置及实验方法
US6619931B2 (en) Bladder pump for liquid sampling and collecting
CN101979983A (zh) 自由表面旋涡形成与演化机理的实验装置
US2119288A (en) Apparatus for testing gas
CN110208128B (zh) 岩石动静水环境及干燥模拟综合试验系统
CN106680145B (zh) 液体管路摩阻测定装置及使用其的方法
CN204252993U (zh) 封堵球机械封堵实验装置
CN114599856B (zh) 用于表征井下流体处理系统的设备及测试方法
JP2021194613A (ja) 多液混合吐出装置
CN210450154U (zh) 一种管道清洗系统
SU1125511A1 (ru) Стенд дл испытани движени жидкости и газа в проницаемых материалах
CN105628451A (zh) 一种管道夹气收集测量装置
CN113803053B (zh) 用于完井工程控水模拟的测试设备及实验系统
CN109443454A (zh) 一种适用于有限空间的流量监测装置及方法
RU2289796C2 (ru) Установка для калибровки скважинных расходомеров (варианты)
RU2006112875A (ru) Способ испытания погружного центробежного газосепаратора и стенд для его осуществления
CN103630489A (zh) 自循环固液相冲刷腐蚀实验装置
RU2308691C1 (ru) Способ испытания цельных или с неподвижными соединениями изделий на герметичность
CN207488181U (zh) 井下抽样检测装置