本實(shí)用新型涉及鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種軟泥巖抗擠壓測(cè)試儀。

背景技術(shù)：

鉆井過(guò)程中，保持井眼的井壁穩(wěn)定是鉆井工程關(guān)注的重要方面。評(píng)價(jià)井壁原始狀態(tài)，通過(guò)化學(xué)處理劑或鉆井液等入井流體改變井壁不穩(wěn)定因素，提高井壁穩(wěn)定性是重要的研究?jī)?nèi)容。其中，對(duì)抑制泥頁(yè)巖井壁水化分散、膨脹縮徑、坍塌卡鉆等方面研究較多，相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法和化學(xué)處理劑及鉆井液技術(shù)研發(fā)也較為豐富。

目前主要的評(píng)價(jià)方法有：抑制造漿率、線性膨脹降低率、滾動(dòng)回收率等，它們分別從流變性、形變距離、質(zhì)量變化等方面開(kāi)展評(píng)價(jià)測(cè)試，然而這些方法對(duì)于評(píng)價(jià)軟泥巖，如長(zhǎng)年被海水浸泡的海底淺層軟泥巖，針對(duì)性不強(qiáng)。軟泥巖含水率高，其造漿率、線性膨脹率都非常小，軟泥巖也不像壓實(shí)緊密的泥頁(yè)巖那樣，可以粉碎成一定尺寸的巖屑或回收鉆屑來(lái)評(píng)價(jià)滾動(dòng)回收率。軟泥巖對(duì)井壁穩(wěn)定性的影響更主要地是因?yàn)榫鄣男纬稍斐闪W(xué)性能的變化，如應(yīng)力失衡更容易蠕變、更容易擠壓、掩埋鉆桿，上述幾種評(píng)價(jià)方法都無(wú)法相對(duì)準(zhǔn)確地模擬和評(píng)價(jià)軟泥巖的力學(xué)狀態(tài)，因而也無(wú)法科學(xué)得用以指導(dǎo)軟泥巖抑制劑和鉆井液等入井流體的研發(fā)工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種軟泥巖抗擠壓測(cè)試儀，解決了或部分解決了現(xiàn)有技術(shù)中評(píng)價(jià)井壁原始狀態(tài)的評(píng)價(jià)方法都無(wú)法相對(duì)準(zhǔn)確地模擬和評(píng)價(jià)軟泥巖的力學(xué)狀態(tài)，因而也無(wú)法科學(xué)得用以指導(dǎo)軟泥巖抑制劑和鉆井液等入井流體的研發(fā)工作的技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種軟泥巖抗擠壓測(cè)試儀包括：測(cè)試組件，包括：收納觀測(cè)裝置；儲(chǔ)樣測(cè)試裝置，側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有進(jìn)液孔，所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置一端開(kāi)設(shè)有出樣孔，所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置活動(dòng)設(shè)置在所述收納觀測(cè)裝置一端；密封裝置，與所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置另一端活動(dòng)連接；加壓組件，包括：支撐裝置，一端活動(dòng)設(shè)置所述收納觀測(cè)裝置；加壓裝置，與所述支撐裝置另一端活動(dòng)連接，所述加壓裝置的中軸線與所述密封裝置的中軸線在同一垂線上；測(cè)量裝置，與所述加壓裝置連接。

進(jìn)一步地，所述收納觀測(cè)裝置包括：開(kāi)窗承接杯，一端活動(dòng)設(shè)置在所述支撐裝置一端，另一端活動(dòng)設(shè)置所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置，所述開(kāi)窗承接杯支撐所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置。

進(jìn)一步地，所述開(kāi)窗承接杯的杯壁設(shè)置有觀察窗。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置包括：旋塞蓋，一端開(kāi)設(shè)有出樣孔；儲(chǔ)樣測(cè)試筒，一端與所述旋塞蓋活動(dòng)連接，另一端與所述密封裝置活動(dòng)連接，所述儲(chǔ)樣測(cè)試筒的筒壁開(kāi)設(shè)有進(jìn)液孔。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)樣測(cè)試筒中央為上下貫通的儲(chǔ)樣腔。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型軟泥巖抗擠壓測(cè)試儀還包括：第一過(guò)濾紙，設(shè)置在所述旋塞蓋與所述儲(chǔ)樣測(cè)試筒的連接處；第二過(guò)濾紙，設(shè)置在所述儲(chǔ)樣測(cè)試筒與所述密封裝置連接處。

進(jìn)一步地，所述密封裝置包括：密封活塞，與所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置另一 端活動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述支撐裝置包括：加壓支架頂板，與所述加壓裝置活動(dòng)連接；加壓支架支撐立柱，一端與所述加壓支架頂板連接；加壓支架底板，與所述加壓支架支撐立柱另一端連接，所述收納觀測(cè)裝置活動(dòng)設(shè)置在所述加壓支架底板上。

進(jìn)一步地，所述加壓裝置包括：加壓旋塞，與所述支撐裝置另一端活動(dòng)連接，所述加壓旋塞的中軸線與所述密封裝置的中軸線在同一垂線上；扭矩扳手，與所述加壓旋塞連接。

進(jìn)一步地，所述測(cè)量裝置包括：扭矩儀，與所述加壓裝置連接

本實(shí)用新型提供的軟泥巖抗擠壓測(cè)試儀的儲(chǔ)樣測(cè)試裝置內(nèi)放入試樣，通過(guò)密封裝置對(duì)試樣施加壓力后，將密封裝置拿出，將儲(chǔ)樣測(cè)試裝置浸沒(méi)于模擬軟泥巖所處原始環(huán)境的初始浸泡液中充分浸泡一定時(shí)間，儲(chǔ)樣測(cè)試裝置的側(cè)壁開(kāi)設(shè)的進(jìn)液孔在浸泡期間始終處于液面以下，將收納觀測(cè)裝置設(shè)置在支撐裝置一端，收納觀測(cè)裝置支撐儲(chǔ)樣測(cè)試裝置，加壓裝置的中軸線與密封裝置的中軸線在同一垂線上，加壓裝置對(duì)密封裝置加壓，此時(shí)試樣從的儲(chǔ)樣測(cè)試裝置的出樣孔中呈條狀被勻速擠出，整個(gè)擠壓過(guò)程中，通過(guò)測(cè)量裝置讀取扭矩值，扭矩值應(yīng)基本保持恒定，否則說(shuō)明巖心浸泡不充分、不均一，應(yīng)考慮重新制作模擬巖心，可用于評(píng)價(jià)軟泥巖原始力學(xué)性能，以及化學(xué)處理劑或入井流體對(duì)軟泥巖力學(xué)性能的影響。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的軟泥巖抗擠壓測(cè)試儀的測(cè)試組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中軟泥巖抗擠壓測(cè)試儀的加壓組件結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1-2，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種軟泥巖抗擠壓測(cè)試儀包括：測(cè)試組件1及加壓組件2。

所述測(cè)試組件1包括：收納觀測(cè)裝置1-1、儲(chǔ)樣測(cè)試裝置1-2及密封裝置1-3。所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置1-2側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有進(jìn)液孔，所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置1-2一端開(kāi)設(shè)有出樣孔，所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置1-2活動(dòng)設(shè)置在所述收納觀測(cè)裝置1-1一端。所述密封裝置1-3與所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置1-2另一端活動(dòng)連接；

所述加壓組件2包括：支撐裝置2-1、加壓裝置2-2及測(cè)量裝置。所述支撐裝置2-1一端活動(dòng)設(shè)置所述收納觀測(cè)裝置1-1。所述加壓裝置2-2與所述支撐裝置2-1另一端活動(dòng)連接，所述加壓裝置2-2的中軸線與所述密封裝置1-3的中軸線在同一垂線上。所述測(cè)量裝置與所述加壓裝置2-2連接。

詳細(xì)介紹收納觀測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)。

所述收納觀測(cè)裝置包括：開(kāi)窗承接杯1-11。

所述開(kāi)窗承接杯1-11一端活動(dòng)設(shè)置在所述支撐裝置2-1一端，另一端活動(dòng)設(shè)置所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置1-2，所述開(kāi)窗承接杯1-11支撐所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置1-2。所述開(kāi)窗承接杯1-11的杯壁設(shè)置有觀察窗1-111，便于觀察。

詳細(xì)介紹儲(chǔ)樣測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)。

所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置包括：旋塞蓋1-21及儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22。

所述旋塞蓋1-21一端開(kāi)設(shè)有出樣孔，軟泥巖從出樣孔中呈條狀被勻速擠出。旋塞蓋1-21的頂端開(kāi)口，內(nèi)徑大于15mm，并有絲扣。

儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22一端與所述旋塞蓋1-21活動(dòng)連接，另一端與所述密封裝置1-3活動(dòng)連接，所述儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22的筒壁開(kāi)設(shè)有進(jìn)液孔。所述儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22中央為上下貫通的儲(chǔ)樣腔。所述儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22高度大于10mm，頂端承壓層長(zhǎng)、寬或直徑大于15mm，所述儲(chǔ)樣腔內(nèi)徑大于5mm，與密封裝置1-3實(shí)現(xiàn)密閉推進(jìn)，內(nèi)高大于10mm。所述儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22末端有絲扣，絲扣高度大于5mm，所述儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22末端的絲扣與旋塞蓋1-21頂端的絲扣相配合。

本實(shí)用新型軟泥巖抗擠壓測(cè)試儀還包括：第一過(guò)濾紙及第二過(guò)濾紙。

所述第一過(guò)濾紙?jiān)O(shè)置在所述旋塞蓋1-21與所述儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22的連接處，用于過(guò)濾軟泥巖。

所述第二過(guò)濾紙?jiān)O(shè)置在所述儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22與所述密封裝置1-3連接處，避免所述密封裝置1-3干擾軟泥巖的下壓。

詳細(xì)介紹密封裝置的結(jié)構(gòu)。

所述密封裝置包括：密封活塞1-31。

所述密封活塞1-31與所述儲(chǔ)樣測(cè)試裝置1-2另一端活動(dòng)連接。所述密封活塞1-31為可旋轉(zhuǎn)圓柱體構(gòu)件，直徑大于12mm，高度大于10mm；所述密封活塞1-31底端處開(kāi)有密封槽，內(nèi)嵌密封圈，密封圈外徑大于12mm。

詳細(xì)介紹支撐裝置的結(jié)構(gòu)。

所述支撐裝置包括：加壓支架頂板2-13、加壓支架支撐立柱2-12及加壓支架底板2-11。

所述加壓支架頂板2-13與所述加壓裝置2-2活動(dòng)連接。所述加壓支架頂板2-13的長(zhǎng)、寬均大于15mm，所述加壓支架頂板2-13開(kāi)孔，內(nèi)徑大于12mm，內(nèi)有絲扣。

所述加壓支架支撐立柱2-12一端與所述加壓支架頂板2-13固定連接。具體地。在本實(shí)施方式中，所述加壓支架支撐立柱2-12一端通過(guò)螺栓與所述加壓支架頂板2-13固定連接，在其它實(shí)施方式中，所述加壓支架支撐立柱2-12一端可通過(guò)其它方式如軸銷等與所述加壓支架頂板2-13固定連接。所述加壓支架底板2-11有四條，直徑大于2mm，高度大于10mm。

所述加壓支架底板2-11與所述加壓支架支撐立柱2-12另一端固定連接。具體地。在本實(shí)施方式中，所述加壓支架底板2-11通過(guò)螺栓與所述加壓支架支撐立柱2-12另一端固定連接，在其它實(shí)施方式中，所述加壓支架底板2-11可通過(guò)其它方式如軸銷等與所述加壓支架支撐立柱2-12另一端固定連接。所述收納觀測(cè)裝置1-1活動(dòng)設(shè)置在所述加壓支架底板2-11上。所述加壓支架底板2-11上設(shè)置有緊固螺絲，所述緊固螺絲將加壓支架底板2-11固定于穩(wěn)固平臺(tái)。

詳細(xì)介紹加壓裝置的結(jié)構(gòu)。

所述加壓裝置包括：加壓旋塞2-22及扭矩扳手2-21。

所述加壓旋塞2-22與所述支撐裝置2-1另一端活動(dòng)連接，所述加壓旋塞2-22的中軸線與所述密封裝置1-3的中軸線在同一垂線上。所述加壓旋塞2-22為帶絲扣可旋轉(zhuǎn)圓柱體構(gòu)件，所述加壓旋塞2-22下端有絲扣，所述加壓旋塞2-22的絲扣與加壓支架頂板2-13配合旋進(jìn)，所述加壓旋塞2-22的絲扣段直徑大于12mm，長(zhǎng)度大于10mm。

所述扭矩扳手2-21與所述加壓旋塞2-22連接。所述加壓旋塞2-22的頂端有中央隼孔，所述扭矩扳手2-21通過(guò)所述中央隼孔與加壓旋塞2-22 連接。

詳細(xì)介紹測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)。

所述測(cè)量裝置包括：扭矩儀。

所述扭矩儀與所述加壓裝置2-2固定連接。具體地，在本實(shí)施方式中，所述扭矩儀通過(guò)螺栓與所述加壓裝置2-2固定連接，在其它實(shí)施方式中，所述扭矩儀可通過(guò)其它方式如軸銷等與所述加壓裝置2-2固定連接。所述扭矩儀測(cè)量所述加壓裝置的扭矩，便于讀取。

為了更清楚介紹本實(shí)用新型實(shí)施例，下面從本實(shí)用新型實(shí)施例的使用方法上予以介紹。

實(shí)施前制作軟泥巖模擬巖心：將儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22與旋塞蓋1-21配合擰緊。儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22高75mm，頂端承壓層直徑70mm，中央為上下貫通的儲(chǔ)樣腔，儲(chǔ)樣腔內(nèi)徑25.4mm，與密封活塞1-31實(shí)現(xiàn)密閉推進(jìn)，外徑32mm，內(nèi)高75mm，腔壁中部每隔90°在同一水平高度均勻分布4個(gè)進(jìn)液孔，進(jìn)液孔直徑4mm；末端有絲扣，絲扣高度16mm。旋塞蓋1-21外徑38mm，頂端開(kāi)口，內(nèi)徑32mm并有絲扣，可與儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22的儲(chǔ)樣腔末端絲扣配合；塞蓋底面均勻分布19個(gè)直徑為2mm的出樣孔，且所有出樣孔均在儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22的儲(chǔ)樣腔垂直投影區(qū)內(nèi)。從儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22頂端開(kāi)口處放入裁剪合適的一片圓形第一濾紙，確保在旋塞蓋1-21底部平鋪展開(kāi)，并把旋塞蓋1-21上開(kāi)設(shè)有出樣孔遮蓋。稱取一定質(zhì)量的膨潤(rùn)土(如10.0g)，全部放入儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22底部第一濾紙上，輕輕敦實(shí)后，放入裁剪合適的一片圓形第二濾紙，確保在土層頂部平鋪展開(kāi)，然后緩慢放入密封活塞1-31。在壓力機(jī)上均勻加壓至一定壓力(如5MPa)，并保持一定時(shí)間(如10m i n)，期間適當(dāng)補(bǔ)充壓力。到時(shí)間后，卸去壓力，輕輕旋轉(zhuǎn)密封活塞1-31，并緩慢拔出，然后將儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22下端浸沒(méi)于模擬軟泥巖所處原始環(huán)境的初 始浸泡液中充分浸泡一定時(shí)間(如24小時(shí))，并確保儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22側(cè)壁開(kāi)設(shè)的進(jìn)液孔在浸泡期間始終處于液面以下。上述質(zhì)量、壓力、時(shí)間值的確定均根據(jù)試驗(yàn)需要。浸泡完畢后，將密封活塞1-31設(shè)置在儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22一端，密封活塞1-31為T(mén)形可旋轉(zhuǎn)圓柱體構(gòu)件，上端直徑38mm，高20mm，下端直徑25.2mm，長(zhǎng)80mm；在距離底端分別為5mm和14mm處開(kāi)有密封槽，內(nèi)嵌密封圈，密封圈外徑25.42mm。將浸泡完畢的儲(chǔ)樣測(cè)試筒儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22裝入開(kāi)窗承接杯1-11中，一同置于加壓支架底板2-11上，確保密封活塞1-31中軸與加壓旋塞2-22中軸在同一垂線上。加壓旋塞2-22為帶絲扣T形可旋轉(zhuǎn)圓柱體構(gòu)件，加壓旋塞2-22上端直徑38mm，高11mm，其中頂端中央隼孔長(zhǎng)13mm，寬13mm，深10mm，可通過(guò)扭矩扳手加壓；加壓旋塞2-22下端有絲扣，絲扣段直徑25mm，長(zhǎng)度55mm。加壓支架頂板2-13及加壓支架底板2-11尺寸相同，長(zhǎng)、寬均為200mm，厚15mm，其中，加壓支架頂板2-13中央開(kāi)孔，內(nèi)徑25mm，內(nèi)有絲扣，可與加壓旋塞2-22下端絲扣配合旋進(jìn)；四條加壓支架支撐立柱2-12直徑12mm，高度200mm；加壓支架底板2-11直角處有4顆螺紋直徑為9.44mm的緊固螺絲，可將加壓支架底板2-11固定于穩(wěn)固平臺(tái)。將扭矩扳手2-21插入加壓旋塞2-22中央隼孔，通過(guò)旋轉(zhuǎn)扭矩扳手2-21帶動(dòng)加壓旋塞2-22下行，當(dāng)加壓旋塞2-22與密封活塞1-31接觸后，勻速、緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩扳手2-21，并時(shí)刻觀察、記錄扭矩讀值，此時(shí)軟泥巖從旋塞蓋1-21上開(kāi)設(shè)有出樣孔中呈條狀被勻速擠出，開(kāi)窗承接杯1-11高90mm，直徑70mm，壁厚2.5mm，可以支撐儲(chǔ)樣測(cè)試筒1-22，距開(kāi)窗承接杯1-11底端12mm處，有高20mm，長(zhǎng)35mm，前后可貫通的兩個(gè)觀察窗，通過(guò)開(kāi)窗承接杯1-11的杯壁設(shè)置的觀察窗1-111觀察軟泥巖擠出的狀態(tài)，整個(gè)擠壓過(guò)程中，通過(guò)扭矩儀監(jiān)測(cè)扭矩值，扭矩值應(yīng)基本保持恒定，否則說(shuō)明巖心浸泡不充分、不均一，應(yīng)考慮重新制作模擬巖心，可用于評(píng)價(jià)軟泥巖原始力學(xué)性能，以及化學(xué)處理劑或 入井流體對(duì)軟泥巖力學(xué)性能的影響。

最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上具體實(shí)施方式僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。