多功能深层地热资源钻完井实验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108572247A(43)申请公布日2018.09.25(21)申请号201810243979.3(22)申请日2018.03.23(71)申请人中国石油大学(北京)地址102249北京市昌平区府学路18号(72)发明人黄中伟黄鹏鹏李根生宋先知李敬彬(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人王春光(51)Int.Cl.G01N33/24(2006.01)E21B43/26(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称多功能深层地热资源钻完井实验装置(57)摘要本发明为一种多功能深层地热资源钻完井实验装置；包括围压装置，围压装置上能拆卸地设有压裂结构，围压装置上还能拆卸地设有钻井结构；围压装置包括围压筒体，围压筒体内设置能容置岩样的岩心室，围压筒体内设置有能给岩样施加围压的加压单元，围压筒体的上方设置上压板，围压筒体的下方设置下压板，所述下压板自底部密封所述岩心室；上压板的下方设有上加热管，下压板的上方设有下加热管，围压筒体内设有侧加热管；压裂结构包括压裂液注入管，钻井结构包括钻井支撑架，钻井支撑架上设置钻头加载部和钻头旋转驱动部。该装置能够用于地热资源安全高效开发及装备的发展研究，结构简单，通用性强，安全性高且成本较低，适于推广使用。CN108572247ACN108572247A权利要求书1/2页1.一种多功能深层地热资源钻完井实验装置；其特征在于，所述多功能深层地热资源钻完井实验装置包括围压装置，所述围压装置上能拆卸地设有压裂结构，所述围压装置上还能拆卸地设有钻井结构；所述围压装置包括围压筒体，所述围压筒体内上下贯通地设置能容置岩样的岩心室，所述围压筒体内设置有能给岩样施加围压的加压单元，所述加压单元能密封所述岩样的侧壁和底面，所述围压筒体的上方设置有能自顶部压紧岩样的上压板，所述围压筒体的下方设置有能与所述上压板配合压紧岩样的下压板，所述下压板自底部密封所述岩心室；所述上压板的下方设有能自顶部给岩样加热升温的上加热管，所述下压板的上方设有能自底部给岩样加热升温的下加热管，所述围压筒体内设有能自岩样侧面给岩样加热升温的侧加热管；所述压裂结构包括能穿设于岩样内的压裂液注入管，所述压裂液注入管的侧壁上设置压裂液透孔，所述上压板上设有贯通的且能封闭的压裂液注入孔，所述压裂液注入孔与所述压裂液注入管的入口能连通地设置；所述钻井结构包括钻井支撑架，所述钻井支撑架上设置钻头加载部和钻头旋转驱动部，所述上压板上设有贯通的且能封闭的钻头过孔，所述钻头旋转驱动部的底部设置能穿设通过钻头过孔的钻头，所述钻头旋转驱动部能驱动所述钻头旋转，所述钻头加载部能对所述钻头施加轴向载荷且能带动所述钻头上下移动。2.如权利要求1所述的多功能深层地热资源钻完井实验装置，其特征在于，所述上加热管与所述上压板之间设有上隔热板，所述上隔热板上贯通设置能与压裂液注入孔连通的上隔热板压裂孔，所述上隔热板上还贯通设置能与钻头过孔连通的上隔热板钻透孔，所述下加热管与所述下压板之间设有下隔热板，所述侧加热管与所述加压单元之间设有侧面隔热板。3.如权利要求1所述的多功能深层地热资源钻完井实验装置，其特征在于，所述加压单元包括能自岩样的侧面加压夹紧岩样的侧部油缸，所述侧部油缸能密封所述岩样的侧壁，所述侧部油缸的油管密封穿设通过所述围压筒体的底部后与供油结构连通设置；所述加压单元还包括能自岩样的底面加压夹紧岩样的底部油缸，所述底部油缸位于所述下压板和岩样之间，所述底部油缸能密封所述岩样的底面，所述底部油缸的油管密封穿设通过所述围压筒体的底部后与供油结构连通设置。4.如权利要求1所述的多功能深层地热资源钻完井实验装置，其特征在于，所述围压筒体的外部四周设置多个螺杆立柱，各螺杆立柱的底部分别能拆卸地安装于固定设置的对应的支撑脚上，所述上压板和所述下压板上对应地设置多个立柱过孔，各所述螺杆立柱分别穿设通过相对设置的立柱过孔，各所述螺杆立柱的顶部位于所述上压板的上方分别套设有上螺母，各所述螺杆立柱位于所述下压板的下方分别套设有下螺母。5.如权利要求1所述的多功能深层地热资源钻完井实验装置，其特征在于，所述钻井支撑架包括多个呈对称设置于所述围压装置两侧的竖直的支架立杆，位于围压装置两侧的支架立杆的顶部设置能跨设于所述围压装置上方的支架横梁，所述钻头加载部包括所述支架立杆上滑动套设的升降支架，所述支架横梁上设置有升降电机，所述升降电机能驱动所述升降支架上下移动，所述升降电机能通过所述升降支架给所述钻头施加轴向载荷；所述钻头旋转驱动部包括转动设置于所述升降支架上的竖直的钻取主轴，所述钻取主2CN108572247A权利要求书2/2页轴的顶部与钻取电机连接，所述钻取主轴的底部