CN112394018B - 动滤失量测定仪及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动滤失量测定仪及方法。本发明提供的动滤失量测定仪包括：第一盖板、第二盖板、轴承装置、可拆卸式模拟管柱、井筒、第一平流泵、第一中间容器、第一普通阀、第二平流泵、第二中间容器、第二普通阀、第三普通阀、第一控压单向阀、第二控压单向阀以及第三控压单向阀；第一平流泵与第一中间容器连接，第一中间容器与第一普通阀的入口端连接；第一普通阀的出口端通过管线螺纹与可拆卸式模拟管柱连接；第二平流泵与第二中间容器连接；当向井筒注入工作液时，经滤失处理确定滤失液的计量，滤失液用于表示工作液在设定压力***下对地层的影响。本发明提供的动滤失量测定仪及方法能够在钻井液循环流动的状态下测定钻井液的滤失量。

Description

动滤失量测定仪及方法

技术领域

本发明涉及石油开采钻井技术领域，尤其涉及一种动滤失量测定仪及方法。

背景技术

在石油开采的建井过程中钻井液的作用非常关键，钻井液的性能包括密度、粘度、滤失量以及酸碱度，钻井液性能的好坏直接影响井眼质量，为保证井眼适用于所选地层，对钻井液的性能测定至关重要，其中，对钻井液的滤失量进行测定更是必不可少的环节。

现有技术中，对钻井液的滤失量测定主要使用静滤失法，这种方法在测定滤失量时，钻井液处于未流动状态，仅能静态地定量判断钻井液的滤失量；而在实际场景中，钻井液循环流动并与地层相互作用，这将会引发不可预知的现象，比如，井壁坍塌、井漏以及缩径等。

因此，如何在钻井液循环流动的状态下测定钻井液的滤失量是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种动滤失量测定仪及方法，以在钻井液循环流动的状态下测定钻井液的滤失量。

本发明提供的一种动滤失量测定仪，包括：第一盖板、第二盖板、轴承装置、可拆卸式模拟管柱、井筒、第一平流泵、第一中间容器、第一普通阀、第二平流泵、第二中间容器、第二普通阀、第三普通阀、第一控压单向阀、第二控压单向阀以及第三控压单向阀；

第一盖板中间设有第一穿孔预制螺纹；第二盖板设有流通管道，并在中间放置轴承装置；轴承装置中间设有第二穿孔预制螺纹；第一盖板与第二盖板之间设有环形密封圈连接；第一盖板和第二盖板设在井筒上方；可拆卸式模拟管柱为空心，垂直置于井筒的中间，通过第一穿孔预制螺纹、第二穿孔预制螺纹与井筒外的管线螺纹连接；可拆卸式模拟管柱的最下端为微型可拆卸式水力旋转头；旋转头为空心；

第一平流泵与第一中间容器连接，第一中间容器与第一普通阀的入口端连接；第一普通阀的出口端通过管线螺纹与可拆卸式模拟管柱连接；第二平流泵与第二中间容器连接；第二中间容器通过第二普通阀、第三普通阀与井筒连接；

当向井筒注入工作液时，经滤失处理确定滤失液的计量，滤失液用于表示工作液在设定压力***下对地层的影响。

在一种可能的设计中，第一控压单向阀的入口端通过流通管道与井筒连接；第一控压单向阀的出口端连接废液池；第一控压单向阀用于确定井筒内第一压力的压力上限。

在一种可能的设计中，还包括：第一计量装置和第二计量装置；

井筒包括：第一环形钢套、第二环形钢套、第一环形橡胶水囊、第二环形橡胶水囊、第一通孔岩心以及第二通孔岩心；第一环形钢套和第一环形橡胶水囊组合成第一压力室在第一通孔岩心的外部；第二环形钢套和第二环形橡胶水囊组合成第二压力室在第二通孔岩心的外部；第一通孔岩心和第二通孔岩心位于井筒内侧；

第一环形钢套上设置有第一进液端口和第一出液端口；第二环形钢套上设置有第二进液端口和第二出液端口；第一进液端口的外端通过第二普通阀与第二中间容器连接；第一进液端口的内端用于连通第一环形橡胶水囊；第二进液端口的外端通过第三普通阀与第二中间容器连接；第二进液端口的内端用于连通第二环形橡胶水囊；第一出液端口的外端通过第二控压单向阀与第一计量装置连接，第一出液端口的内端用于连通第一环形橡胶水囊；第二出液端口的外端通过第三控压单向阀与第二计量装置连接，第二出液端口的内端用于连通第二环形橡胶水囊；第二控压单向阀用于确定第一压力室的第二压力的压力上限；第三控压单向阀用于确定第二压力室的第三压力的压力上限；

轴承装置包括轴承外环钢圈、滚珠、特制轴承内环钢圈、皮碗以及垫片；其中，轴承外环钢圈、滚珠以及特制轴承内环钢圈组成特制轴承***，用于实现可拆卸式模拟管柱的转动；皮碗用于实现密封；垫片用于保护特制轴承***。

在一种可能的设计中，当向井筒注入工作液时，经滤失处理确定滤失液的计量之前，还包括：

开启第一普通阀、第二普通阀、第三普通阀、第一控压单向阀、第二控压单向阀以及第三控压单向阀，其中，第一控压单向阀的压力值预先设定为第一压力阈值；第二控压单向阀和第三控压单向阀的压力值都预先设定为第二压力阈值；第一压力阈值大于第二压力阈值；

通过第一普通阀将高压气源接口与井筒连接以向井筒注入高压气；并且通过第二平流泵向第二中间容器中泵入水；

当井筒的第一压力大于第一压力室的第二压力，且第一压力大于第二压力室的第三压力；直至第一压力达到第一压力阈值、第二压力达到第二压力阈值且第三压力达到第二压力阈值时，关闭第一控压单向阀、第二控压单向阀和第三控压单向阀以完成动滤失量测定仪的试压测试。

在一种可能的设计中，当向井筒注入工作液时，经滤失处理确定滤失液的计量之前，还包括：

对第一通孔岩心和第二通孔岩心做饱和水预处理；

开启第一普通阀和第一控压单向阀；通过第一平流泵向第一中间容器中泵入工作液；

当工作液滴入废液池时，停止工作液的泵入；

设定第一控压单向阀的压力值为第三压力阈值；第二控压单向阀和第三控压单向阀的压力值都为第四压力阈值；第三压力阈值大于第四压力阈值；

开启第二普通阀、第三普通阀、第二控压单向阀和第三控压单向阀；通过第二平流泵向第二中间容器中泵入水；

当第二控压单向阀和第三控压单向阀的压力值都达到第四压力阈值时，关闭第二普通阀和第三普通阀；且通过第一平流泵向第一中间容器中泵入工作液；直至第一控压单向阀的压力值达到第三压力阈值时，读取第一计量装置的第一读数和第二计量装置的第二读数，第一读数和第二读数都用于表示工作液在设定压力***下经滤失处理后的计量零点。

在一种可能的设计中，当向井筒注入工作液时，经滤失处理确定滤失液的计量，包括：

根据预设的第一时间阈值，读取第一计量装置的第三读数和第二计量装置的第四读数；

根据第三读数和第一读数，确定滤失液的第一计量值；

根据第四读数和第二读数，确定滤失液的第二计量值；

根据第一计量值和第二计量值，确定动态的工作液在设定压力***下对地层的影响。

在一种可能的设计中，当向井筒注入工作液时，经滤失处理确定滤失液的计量，还包括：

关闭第一普通阀和第一控压单向阀；

根据预设的第二时间阈值，读取第一计量装置的第五读数和第二计量装置的第六读数；

根据第五读数和第一读数，确定滤失液的第三计量值；

根据第六读数和第二读数，确定滤失液的第四计量值；

根据第三计量值和第四计量值，确定静态的工作液在设定压力***下对地层的影响。

在一种可能的设计中，关闭第一控压单向阀、第二控压单向阀和第三控压单向阀之后，还包括：

根据预设的第三时间阈值，确定第一压力；第一压力与第一压力阈值的绝对误差小于或等于预设的压力差值。

在一种可能的设计中，通过第一平流泵向第一中间容器中泵入工作液之前，还包括：

断开高压气源的供气端与第一普通阀的连接；

将第一中间容器与第一普通阀连接。

在一种可能的设计中，井筒还包括：第M环形钢套、第M环形橡胶水囊以及第M通孔岩心；第M环形钢套上设置有第M进液端口、第M出液端口；第M进液端口的外端用于连通第二中间容器；第M进液端口的内端用于连通第M环形橡胶水囊；第M出液端口的外端用于与第M计量装置连接，第M出液端口的内端用于连通第M环形橡胶水囊，其中，M为大于0的整数。

本发明提供的一种动滤失量测定仪及方法，包括：第一盖板、第二盖板、轴承装置、可拆卸式模拟管柱、井筒、第一平流泵、第一中间容器、第一普通阀、第二平流泵、第二中间容器、第二普通阀、第三普通阀、第一控压单向阀、第二控压单向阀以及第三控压单向阀；第一平流泵与第一中间容器连接，第一中间容器与第一普通阀的入口端连接；第一普通阀的出口端通过管线螺纹与可拆卸式模拟管柱连接；第二平流泵与第二中间容器连接；并通过对井筒新的组装设置，井筒包括：第一环形钢套、第二环形钢套、第一环形橡胶水囊、第二环形橡胶水囊、第一通孔岩心以及第二通孔岩心；第一环形钢套和第一环形橡胶水囊组合成第一压力室在第一通孔岩心的外部；第二环形钢套和第二环形橡胶水囊组合成第二压力室在第二通孔岩心的外部；第一通孔岩心和第二通孔岩心位于井筒内侧；第一环形钢套上设置有第一进液端口和第一出液端口；第二环形钢套上设置有第二进液端口和第二出液端口；第一进液端口的外端通过第二普通阀与第二中间容器连接；第一进液端口的内端用于连通第一环形橡胶水囊；第二进液端口的外端通过第三普通阀与第二中间容器连接；第二进液端口的内端用于连通第二环形橡胶水囊；第一出液端口的外端通过第二控压单向阀与第一计量装置连接；第一出液端口的内端用于连通第一环形橡胶水囊；第二出液端口的外端通过第三控压单向阀与第二计量装置连接，第二出液端口的内端用于连通第二环形橡胶水囊；第二控压单向阀用于确定第一压力室的第二压力的压力上限；第三控压单向阀用于确定第二压力室的第三压力的压力上限，并在井筒上方的第二盖板中放置轴承装置以实现井筒内可拆卸式模拟管柱的转动，当向井筒注入工作液时，经滤失处理确定滤失液的计量，从而能够在钻井液循环流动的状态下测定钻井液的滤失量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明根据一示例性实施例示出的动滤失量测定仪结构示意图；

图2是本发明根据一示例性实施例示出的动滤失量测定仪轴承结构示意图；

图3是本发明根据一示例性实施例示出的动滤失量测定仪环形橡胶水囊示意图；

图4是本发明根据一示例性实施例示出的动滤失量测定仪上皮碗示意图；

图5是本发明根据一示例性实施例示出的动滤失量测定仪中间皮碗示意图；

图6是本发明根据一示例性实施例示出的动滤失量测定仪底端皮碗示意图。

附图标记说明：

1：第一盖板；

2：轴承装置；

3：第二盖板；

4：第一环形密封圈；

5：第二环形密封圈；

6：螺纹筒；

7：上锁紧盖板；

8：环型密封圈；

9：环形橡胶水囊；

10：第一环形钢套；

11：第三环形密封圈；

12：第二环形钢套；

13：第四环形密封圈；

14：下锁紧盖板；

15：外缘预置螺纹；

16：可拆卸式模拟管柱；

17：上皮碗；

18：环形垫片；

19：压帽；

20：压片；

21：第一通孔岩心；

22：中间皮碗；

23：第五环形密封圈；

24：底端皮碗；

25：加厚挡板；

26：螺纹推筒；

27：微型可拆卸式水力旋转头；

28：井筒；

29：第二控压单向阀；

30：第一计量装置；

31：第一中间容器；

32：第一平流泵；

33：废液池；

34：第一普通阀；

35：第一控压单向阀；

36：第二平流泵；

37：第二中间容器；

38：第二普通阀；

39：第三普通阀；

40：第三控压单向阀；

41：第二计量装置；

42：第二环形橡胶水囊；

43：第二通孔岩心；

44：皮碗；

45：第一垫片；

46：轴承外环钢圈；

47：滚珠；

48：第二垫片；

49：特制轴承内环钢圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例中例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1是本发明根据一示例性实施例示出的动滤失量测定仪结构示意图，如图1所示，第一环形钢套10和第一环形橡胶水囊9组合成第一压力室在第一通孔岩心21的外部；第二环形钢套12和第二环形橡胶水囊42组合成第二压力室在第二通孔岩心43的外部；第一通孔岩心21和第二通孔岩心43位于井筒28内侧；第一控压单向阀35、第二控压单向阀29以及第三控压单向阀40可设定压力，以模拟工作液在井筒内流动时对应的各种压力***。第一中间容器31确保工作液的平稳泵送，第一平流泵32作为动力***提供压力推动工作液泵入；第二中间容器37确保水的平稳泵送，第二平流泵36作为动力***提供压力推动水泵入。

第一盖板1中间设有第一穿孔预制螺纹；第二盖板3设有流通管道，并在中间放置轴承装置2；轴承装置2中间设有第二穿孔预制螺纹；第一盖板1与第二盖板3之间设有第二环形密封圈5连接；第二盖板3设在井筒28上方；可拆卸式模拟管柱16为空心，垂直置于井筒28的中间，通过第一穿孔预制螺纹、第二穿孔预制螺纹与井筒28外的管线螺纹连接；可拆卸式模拟管柱16的最下端为微型可拆卸式水力旋转头27；旋转头为空心；盖板3与井筒28的螺纹筒6螺纹连接，采用第一环形密封圈4密封。螺纹筒6下端螺纹连接第一压力室上锁紧盖板7，并与上皮碗17形成密封。上皮碗17与中间中间皮碗22之间放置测试岩心21，做为主测试区域可进行拓展，中间皮碗22为中间皮碗，可分割岩心及橡胶水囊，模拟多种地层条件。

井筒28中的环形钢套，包括第一环形钢套10和第二环形钢套12，第一环形钢套10上设置有第一进液端口和第一出液端口；第二环形钢套12设置有第二进液端口和第二出液端口；第一进液端口通过第二普通阀38与第二中间容器37连接；第二进液端口通过第三普通阀39与第二中间容器37连接；第一出液端口通过第二控压单向阀29与第一计量装置30连接；第二出液端口通过第三控压单向阀40与第二计量装置41连接；为保证第一环形钢套10和第一环形橡胶水囊9连接的密封性，两者中间设置了环型密封圈8、环形垫片18、带螺纹的压帽19及压片20，第一进液端口的螺纹与压帽19连接，用于形成加压闭合回路；第三环形密封圈11密封环形钢套10和环形钢套12之间的连接面，保证压力室能够承受高压条件，其中，第一出液端口、第二进液端口以及第二出液端口均设置有带螺纹的压帽和压片，在此不再赘述。

第一控压单向阀35的入口端通过流通管道与井筒28连接；第一控压单向阀35的出口端连接废液池33；第一控压单向阀35、第二控压单向阀29以及第三控压单向阀40用于确定井筒28内的压力上限；第一平流泵32与第一中间容器31连接，第一中间容器31与第一普通阀34的入口端连接；第一普通阀34的出口端通过管线螺纹与可拆卸式模拟管柱16连接；第二平流泵36与第二中间容器37连接；第二中间容器37通过第二普通阀38、第三普通阀39与井筒28连接；当向井筒28注入工作液时，经滤失处理确定滤失液的计量，滤失液用于表示工作液在设定压力***下对地层的影响。

底端皮碗24有密封及固定岩心位置的作用。在底端皮碗24下端设置加厚挡板25，并通过第四环形密封圈13与压力室下锁紧盖板14形成密封***，压力室下锁紧盖板14与环形钢套12由螺纹连接，第五环形密封圈23密封连接处；螺纹推筒26与压力室下锁紧盖板14螺纹连接，通过转动螺纹推筒26压实上部元件，形成闭合***。旋转头27为一微型可拆卸式水力旋转头；第一计量装置30和第二计量装置41用于对工作液经滤失处理后得到的滤失液进行计量，为后续定量分析工作液在设定压力***下的滤失情况做好数据准备工作。废液池33收集实验后泵出工作液，留待后期处理。

在一种可能的设计中，开启第一普通阀34、第二普通阀38、第三普通阀39、第一控压单向阀35、第二控压单向阀29以及第三控压单向阀40，其中，第一控压单向阀35的压力值预先设定为第一压力阈值；第二控压单向阀29和第三控压单向阀40的压力值都预先设定为第二压力阈值，第一压力阈值大于所述第二压力阈值；比如第一压力阈值为70.7MPa，第二压力阈值为70MPa；通过第一普通阀34将高压气源接口与井筒28连接以向井筒28注入高压气；并且通过第二平流泵36向第二中间容器37中泵入水；当井筒28的第一压力大于第一压力室的第二压力，且第一压力大于第二压力室的第三压力；直至第一压力达到第一压力阈值、第二压力达到第二压力阈值且第三压力达到第二压力阈值时，关闭第一控压单向阀35、第二控压单向阀29和第三控压单向阀40以完成动滤失量测定仪的试压测试。

进一步具体的，根据预设的第三时间阈值，确定井筒28的第一压力第一压力与第一压力阈值的绝对误差小于或等于预设的压力差值，比如第三时间阈值为10分钟，压力差值为0.02MPa，当井筒28内的第一压力在10分钟内与第一压力阈值的压力差值保持在0.02MPa以内时，认为井筒28内密封性良好。

在一种可能的设计中，井筒28还包括：第M环形钢套、第M环形橡胶水囊以及第M通孔岩心；第M环形钢套上设置有第M进液端口、第M出液端口；第M进液端口的外端用于连通第二中间容器；第M进液端口的内端用于连通第M环形橡胶水囊；第M出液端口的外端用于与第M计量装置连接，第M出液端口的内端用于连通第M环形橡胶水囊，其中，M为大于0的整数，用于根据实际情况灵活配置动滤失量测定仪的压力通路装置，与之对应的可拆卸式模拟管柱16用于灵活调整匹配井筒28的实际高度需求。

在一种可能的设计中，对第一通孔岩心21和第二通孔岩心43做饱和水预处理；

开启所述第一普通阀34和所述第一控压单向阀35；通过所述第一平流泵32向所述第一中间容器31中泵入所述工作液；

当所述工作液滴入所述废液池33时，停止所述工作液的泵入；

设定所述第一控压单向阀35的压力值为第三压力阈值；所述第二控压单向阀29和所述第三控压单向阀40的压力值都为第四压力阈值；所述第三压力阈值大于所述第四压力阈值；

开启所述第二普通阀38、所述第三普通阀39、所述第二控压单向阀29和所述第三控压单向阀40；通过所述第二平流泵36向所述第二中间容器37中泵入所述水；

当所述第二控压单向阀29和所述第三控压单向阀40的压力值都达到所述第四压力阈值时，关闭所述第二普通阀38和所述第三普通阀39；且通过所述第一平流泵32向所述第一中间容器31中泵入所述工作液；直至所述第一控压单向阀35的压力值达到所述第三压力阈值时，读取所述第一计量装置30的第一读数和所述第二计量装置41的第二读数，所述第一读数和所述第二读数都用于表示所述工作液在所述设定压力***下经滤失处理后的计量零点。

在一种可能的设计中，通过第一平流泵32向第一中间容器31中泵入工作液之前，断开高压气源的供气端与第一普通阀34的连接；将第一中间容器31与第一普通阀34连接。

在一种可能的设计中，根据预设的第一时间阈值，读取第一计量装置30的第三读数和第二计量装置41的第四读数，比如第一时间阈值为7.5分钟或者30分钟；根据第三读数和第一读数，确定滤失液的第一计量值；根据第四读数和第二读数，确定滤失液的第二计量值；根据第一计量值和第二计量值，确定动态的工作液在设定压力***下对地层的影响，其中，所述第一时间阈值根据实际情况灵活调整。

在一种可能的设计中，关闭第一普通阀34和第一控压单向阀35；根据预设的第二时间阈值，读取第一计量装置的第五读数和第二计量装置的第六读数；根据第五读数和第一读数，确定滤失液的第三计量值；根据第六读数和第二读数，确定滤失液的第四计量值；根据第三计量值和第四计量值，确定静态的工作液在设定压力***下对地层的影响，其中，所述第二时间阈值根据实际情况灵活调整。

通过上述方法模拟实现工作液在循环流动过程中经滤失处理得到的动滤失量，这些得到的动滤失量能够用于对岩心与工作液的交互作用进行定性评价，为后期判断工作液的侵入深度、观察形成泥饼厚度以及了解不同排量是否会导致岩心坍塌做好数据准备工作；同时上述方法也能够测定静滤失量，从而能够实现同一个测定仪根据实际需求可以灵活调整得到动滤失量或者静滤失量。

图2是本发明根据一示例性实施例示出的动滤失量测定仪轴承结构示意图；如图2所示，轴承装置2包括皮碗44、第一垫片45、轴承外环钢圈46、滚珠47、第二垫片48以及特制轴承内环钢圈49；其中，轴承外环钢圈46、滚珠47以及特制轴承内环钢圈49组成特制轴承***，用于实现可拆卸式模拟管柱16的转动；皮碗44用于实现密封；第一垫片45和第二垫片48用于保护特制轴承***。

图3是本发明根据一示例性实施例示出的动滤失量测定仪环形橡胶水囊示意图；如图3所示，左侧3a图为环形橡胶水囊9的俯视图；右侧3b图为环形橡胶水囊9的侧视图。

图4是本发明根据一示例性实施例示出的动滤失量测定仪上皮碗示意图；如图4所示，左侧4a图为上皮碗17的俯视图；右侧4b图为上皮碗17的剖面图。

图5是本发明根据一示例性实施例示出的动滤失量测定仪中间皮碗示意图；如图5所示，左侧5a图为中间皮碗22的俯视图；中间5b图为中间皮碗22的侧视图；右侧5c图为中间皮碗22的剖面图。

图6是本发明根据一示例性实施例示出的动滤失量测定仪底端皮碗示意图；如图6所示，左侧6a图为底端皮碗24的俯视图；右侧6b图为底端皮碗24的剖面图。

本发明提供的一种动滤失量测定仪，包括：第一盖板、第二盖板、轴承装置、可拆卸式模拟管柱、井筒、第一平流泵、第一中间容器、第一普通阀、第二平流泵、第二中间容器、第二普通阀、第三普通阀、第一控压单向阀、第二控压单向阀以及第三控压单向阀；第一平流泵与第一中间容器连接，第一中间容器与第一普通阀的入口端连接；第一普通阀的出口端通过管线螺纹与可拆卸式模拟管柱连接；第二平流泵与第二中间容器连接；并通过对井筒新的组装设置，井筒包括：第一环形钢套、第二环形钢套、第一环形橡胶水囊、第二环形橡胶水囊、第一通孔岩心以及第二通孔岩心；第一环形钢套和第一环形橡胶水囊组合成第一压力室在第一通孔岩心的外部；第二环形钢套和第二环形橡胶水囊组合成第二压力室在第二通孔岩心的外部；第一通孔岩心和第二通孔岩心位于井筒内侧；第一环形钢套上设置有第一进液端口和第一出液端口；第二进液端口和第二出液端口；第一进液端口的外端通过第二普通阀与第二中间容器连接；第一进液端口的内端用于连通第一环形橡胶水囊；第二进液端口的外端通过第三普通阀与第二中间容器连接；第二进液端口的内端用于连通第二环形橡胶水囊；第一出液端口的外端通过第二控压单向阀与第一计量装置连接；第一出液端口的内端用于连通第一环形橡胶水囊；第二出液端口的外端通过第三控压单向阀与第二计量装置连接，第二出液端口的内端用于连通第二环形橡胶水囊；第二控压单向阀用于确定第一压力室的第二压力的压力上限；第三控压单向阀用于确定第二压力室的第三压力的压力上限，并在井筒上方的第二盖板中放置轴承装置以实现井筒内可拆卸式模拟管柱的转动，当向井筒注入工作液时，经滤失处理确定滤失液的计量，从而能够在钻井液循环流动的状态下测定钻井液的滤失量。本发明提供的动滤失量测定仪及方法具有1)普适性强，可进行多种组合，测定多种实验参数，适用范围广；2)操作简单，预设调整压力后，可仅通过启停泵控制设备压力***；3)模拟效果精确，基于井筒内流体流动条件进行模拟，更贴合实际工况，能更真实地反映工作液与地层的交互作用，从而为后续的定量、定性分析做好数据基础工作；4)成本低，所用各配件多为组装件，可进行批次生产。

在本发明的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系均可以为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。除非另有明确的规定和限定之外，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种动滤失量测定仪，其特征在于，包括：第一盖板、第二盖板、轴承装置、可拆卸式模拟管柱、井筒、第一平流泵、第一中间容器、第一普通阀、第二平流泵、第二中间容器、第二普通阀、第三普通阀、第一控压单向阀、第二控压单向阀、第三控压单向阀、第一计量装置以及第二计量装置；所述第一盖板中间设有第一穿孔预制螺纹；所述第二盖板设有流通管道，并在中间放置所述轴承装置；所述轴承装置中间设有第二穿孔预制螺纹；所述第一盖板与所述第二盖板之间设有环形密封圈连接；所述第一盖板和所述第二盖板设在所述井筒上方；所述可拆卸式模拟管柱为空心，垂直置于所述井筒的中间，通过所述第一穿孔预制螺纹、所述第二穿孔预制螺纹与所述井筒外的管线螺纹连接；所述可拆卸式模拟管柱的最下端为微型可拆卸式水力旋转头；所述旋转头为空心；

所述第一平流泵与所述第一中间容器连接，所述第一中间容器与所述第一普通阀的入口端连接；所述第一普通阀的出口端通过所述管线螺纹与所述可拆卸式模拟管柱连接；所述第二平流泵与所述第二中间容器连接；所述第二中间容器通过所述第二普通阀、所述第三普通阀与所述井筒连接；

所述第一控压单向阀的入口端通过所述流通管道与所述井筒连接；所述第一控压单向阀的出口端连接废液池；所述第一控压单向阀用于确定所述井筒内第一压力的压力上限；

所述井筒包括：第一环形钢套、第二环形钢套、第一环形橡胶水囊、第二环形橡胶水囊、第一通孔岩心以及第二通孔岩心；所述第一环形钢套和所述第一环形橡胶水囊组合成第一压力室在所述第一通孔岩心的外部；所述第二环形钢套和所述第二环形橡胶水囊组合成第二压力室在所述第二通孔岩心的外部；所述第一通孔岩心和所述第二通孔岩心位于所述井筒内侧；

所述第一环形钢套上设置有第一进液端口和第一出液端口；所述第二环形钢套上设置有第二进液端口和第二出液端口；所述第一进液端口的外端通过所述第二普通阀与所述第二中间容器连接；

所述第一进液端口的内端用于连通所述第一环形橡胶水囊；所述第二进液端口的外端通过所述第三普通阀与所述第二中间容器连接，所述第二进液端口的内端用于连通所述第二环形橡胶水囊；

所述第一出液端口的外端通过所述第二控压单向阀与所述第一计量装置连接，所述第一出液端口的内端用于连通所述第一环形橡胶水囊；所述第二出液端口的外端通过所述第三控压单向阀与所述第二计量装置连接，所述第二出液端口的内端用于连通所述第二环形橡胶水囊；所述第二控压单向阀用于确定所述第一压力室的第二压力的压力上限；所述第三控压单向阀用于确定所述第二压力室的第三压力的压力上限；

所述井筒还包括：第M环形钢套、第M环形橡胶水囊以及第M通孔岩心；所述第M环形钢套上设置有第M进液端口、第M出液端口；所述第M进液端口的外端用于连通所述第二中间容器；所述第M进液端口的内端用于连通所述第M环形橡胶水囊；所述第M出液端口的外端用于与第M计量装置连接，所述第M出液端口的内端用于连通所述第M环形橡胶水囊，其中，M为大于0的整数；

当向所述井筒注入工作液时，经滤失处理确定滤失液的计量，所述滤失液用于表示所述工作液在设定压力***下对地层的影响。

2.根据权利要求1所述的动滤失量测定仪，其特征在于，所述轴承装置包括轴承外环钢圈、滚珠、特制轴承内环钢圈、皮碗以及垫片；其中，所述轴承外环钢圈、所述滚珠以及所述特制轴承内环钢圈组成特制轴承***，用于实现所述可拆卸式模拟管柱的转动；所述皮碗用于实现密封；所述垫片用于保护所述特制轴承***。

3.根据权利要求2所述的动滤失量测定仪，其特征在于，所述当向所述井筒注入工作液时，经滤失处理确定滤失液的计量之前，还包括：开启所述第一普通阀、所述第二普通阀、所述第三普通阀、所述第一控压单向阀、所述第二控压单向阀以及所述第三控压单向阀，其中，所述第一控压单向阀的压力值预先设定为第一压力阈值；所述第二控压单向阀和所述第三控压单向阀的压力值都预先设定为第二压力阈值；所述第一压力阈值大于所述第二压力阈值；

通过所述第一普通阀将高压气源接口与所述井筒连接以向所述井筒注入高压气；并且通过所述第二平流泵向所述第二中间容器中泵入水；

当所述井筒的所述第一压力大于所述第一压力室的所述第二压力，且所述第一压力大于所述第二压力室的所述第三压力；直至所述第一压力达到所述第一压力阈值、所述第二压力达到所述第二压力阈值且所述第三压力达到所述第二压力阈值时，关闭所述第一控压单向阀、所述第二控压单向阀和所述第三控压单向阀以完成所述动滤失量测定仪的试压测试。

4.根据权利要求3所述的动滤失量测定仪，其特征在于，所述当向所述井筒注入工作液时，经滤失处理确定滤失液的计量之前，还包括：对所述第一通孔岩心和所述第二通孔岩心做饱和水预处理；

开启所述第一普通阀和所述第一控压单向阀；通过所述第一平流泵向所述第一中间容器中泵入所述工作液；

当所述工作液滴入所述废液池时，停止所述工作液的泵入；

设定所述第一控压单向阀的压力值为第三压力阈值；所述第二控压单向阀和所述第三控压单向阀的压力值都为第四压力阈值；所述第三压力阈值大于所述第四压力阈值；

开启所述第二普通阀、所述第三普通阀、所述第二控压单向阀和所述第三控压单向阀；通过所述第二平流泵向所述第二中间容器中泵入所述水；

当所述第二控压单向阀和所述第三控压单向阀的压力值都达到所述第四压力阈值时，关闭所述第二普通阀和所述第三普通阀；且通过所述第一平流泵向所述第一中间容器中泵入所述工作液；直至所述第一控压单向阀的压力值达到所述第三压力阈值时，读取所述第一计量装置的第一读数和所述第二计量装置的第二读数，所述第一读数和所述第二读数都用于表示所述工作液在所述设定压力***下经滤失处理后的计量零点。

5.根据权利要求4所述的动滤失量测定仪，其特征在于，所述当向所述井筒注入工作液时，经滤失处理确定滤失液的计量，包括：

根据预设的第一时间阈值，读取所述第一计量装置的第三读数和所述第二计量装置的第四读数；

根据所述第三读数和所述第一读数，确定所述滤失液的第一计量值；

根据所述第四读数和所述第二读数，确定所述滤失液的第二计量值；

根据所述第一计量值和所述第二计量值，确定动态的工作液在所述设定压力***下对所述地层的影响。

6.根据权利要求4所述的动滤失量测定仪，其特征在于，所述当向所述井筒注入工作液时，经滤失处理确定滤失液的计量，还包括：

关闭所述第一普通阀和所述第一控压单向阀；

根据预设的第二时间阈值，读取所述第一计量装置的第五读数和所述第二计量装置的第六读数；

根据所述第五读数和所述第一读数，确定所述滤失液的第三计量值；

根据所述第六读数和所述第二读数，确定所述滤失液的第四计量值；

根据所述第三计量值和所述第四计量值，确定静态的工作液在所述设定压力***下对所述地层的影响。

7.根据权利要求3所述的动滤失量测定仪，其特征在于，所述关闭所述第一控压单向阀、所述第二控压单向阀和所述第三控压单向阀之后，还包括：

根据预设的第三时间阈值，确定所述第一压力；所述第一压力与所述第一压力阈值的绝对误差小于或等于预设的压力差值。

8.根据权利要求4所述的动滤失量测定仪，其特征在于，所述通过所述第一平流泵向所述第一中间容器中泵入所述工作液之前，还包括：

断开所述高压气源的供气端与所述第一普通阀的连接；

将所述第一中间容器与所述第一普通阀连接。

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