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一种水平井岩屑运移模拟实验装置，包括钻井液系统、岩屑运移系统、岩屑供给系统、动力系统、数据处理系统和岩屑回收系统六部分，其特征在于：所述钻井液系统由储液池（20）、出口截止阀（19）、电机（18）、离心泵（17）、压力表（16）、流量计（15）、蝶阀（14）和钢丝管（12）依次连接组成，所述岩屑运移系统由转换接头（13）、密封轴承（23）、玻璃管（1）、通孔法兰盘（8）、轴承（9）、PVC管（2）、PVC管接头（7）、携岩工具（28）、偏心三角盘（29）、盲板（31）和支撑架（30）构成，所述岩屑供给系统由螺旋送料器（4）和加岩屑装置（5）组成，所述动力系统由调速电机（11）、变速齿轮（10）和固定架（24）组成，所述数据处理系统由高速摄像机（33）、三脚架（34）和计算机（35）组成，所述岩屑回收系统由回收管（26）、过滤器（21）、岩屑回收池（22）和截止阀（32）依次连接组成，回收管（26）与玻璃管出口端（25）连接；所述转换接头（13）为阶梯圆筒状，小口端与钢丝管（12）连接，大口端内部装有密封轴承（23），密封轴承（23）通过过盈配合固定在PVC管（2）最右端，用于防止钢丝管（12）随PVC管（2）的旋转而转动；所述偏心三角盘（29）为圆筒状，圆筒外焊有三个支架，每个支架之间角度为120°，偏心三角盘（29）内安装PVC管（2），偏心三角盘（29）与PVC管（2）之间的间隙为2～3mm, 通过控制支架的长度来实现偏心三角盘（29）的偏心度；试验过程中记录左压力表（3）读数、右压力表（6）读数、加岩屑量、过滤器（21）中岩屑的重量、轨迹以及岩屑床颗粒启动后再次沉降距离，使用数据处理系统来分析岩屑运移情况；采用水平井岩屑运移模拟实验装置的试验方法，包括以下步骤：1）、通过钻井液系统向PVC管（2）提供钻井液，以模拟水平井井筒中的钻井液；2）、通过控制加岩屑装置的加岩屑量，可达到模拟钻井产生的钻屑量，记录下左压力表（3）读数、右压力表（6）读数、加岩屑量、过滤器中岩屑的重量、轨迹以及岩屑床颗粒启动后再次沉降距离，分析不同钻屑量对携岩效果和压降的影响；3）、调节钻井液排量，记录流量计读数，可达到模拟钻井液不同返速下携岩情况，并记录下左压力表（3）读数、右压力表（6）读数、加岩屑量、过滤器中岩屑的重量、轨迹以及岩屑床颗粒启动后再次沉降距离，分析不同钻屑量对携岩效果和压降的影响；4）、通过更换不同的偏心三角盘来改变PVC管（2）的偏心度，记录下左压力表（3）读数、右压力表（6）读数、加岩屑量、过滤器中岩屑的重量、轨迹以及岩屑床颗粒启动后再次沉降距离，分析不同钻屑量对携岩效果和压降的影响；5）、通过调节调速电机（11）来改变PVC管（2）的转速，记录下左压力表（3）读数、右压力表（6）读数、加岩屑量、过滤器中岩屑的重量、轨迹以及岩屑床颗粒启动后再次沉降距离，分析不同钻屑量对携岩效果和压降的影响；6）、记录未使用携岩工具时左压力表（3）读数、右压力表（6）读数、加岩屑量、过滤器中岩屑的重量、轨迹以及岩屑床颗粒启动后再次沉降距离，分析不同钻屑量对携岩效果和压降的影响。 |
