[實用新型]固井弱界面微單元模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020123097.2
• 申請日: 2010-03-04
• 公開（公告）號: CN201620871U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊秀天;王克誠;張立;張偉;楊智光;程艷;王海淼
• 申請（專利權(quán)）人: 大慶石油管理局
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00
• 代理公司: 大慶知文知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23115
• 代理人: 米萬澤

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型涉及石油鉆井領(lǐng)域所用的室內(nèi)評價實驗裝置，具體的說是固井弱界面微單元模擬裝置。

背景技術(shù)：

對于固井作業(yè)來說，界面環(huán)境復雜，影響因素多，界面膠結(jié)是直接關(guān)系到固井質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在對水泥環(huán)微觀結(jié)構(gòu)研究中發(fā)現(xiàn)水泥石本體結(jié)構(gòu)致密，水化產(chǎn)物的顆粒較小，而水泥與套管膠結(jié)界面處結(jié)構(gòu)比較疏松，片狀的氫氧化鈣較多，水化產(chǎn)物結(jié)晶程度較高，晶體粗大，這說明固井中的界面膠結(jié)存在弱界面，而固井的主要目的就是層間封隔，因此評價界面水力封隔能力是直接評價固井成功與否的關(guān)鍵。但是目前在實驗室中沒有應(yīng)用弱界面評價水力封隔能力的裝置，因此，無法在實驗室對弱界面水力封隔能力進行評價。

實用新型內(nèi)容：

為了克服現(xiàn)有的弱界面評價水力封隔能力的裝置不能用于實驗室的不足，本實用新型提供一種固井弱界面微單元模擬裝置，該裝置具有可以模擬各種工況，適合實驗室應(yīng)用的特點。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種固井弱界面微單元模擬裝置，包括柱塞泵A、B、平流泵，柱塞泵A、B分別與釜體A的進水口及加壓口連通，平流泵分別連通釜體的驗竄進水口及柱塞泵A、B的進水口，釜體A的驗竄出水口連通天平，上述的柱塞泵A、B、平流泵、天平均與計算機相連。

所述的釜體為2個，相對應(yīng)的柱塞泵為4個，釜體A的進水口及加壓口分別與柱塞泵A、B連通，釜體A的驗竄進水口及柱塞泵A、B的進水口與平流泵連通；釜體B的進水口及加壓口分別與柱塞泵C、D連通，釜體的驗竄進水口及柱塞泵C、D的進水口與平流泵連通，且釜體A、B的驗竄出水口均連通天平，上述的柱塞泵A、B、C、D、平流泵、天平均與計算機相連。

所述的釜體為2個以上，相對應(yīng)的柱塞泵的數(shù)量為釜體數(shù)量的2倍。

所述的釜體A、B內(nèi)部為內(nèi)管，內(nèi)管外與法蘭A之間有活塞，法蘭A上部連接端蓋，且端蓋上有加壓口及熱電偶，法蘭A、B之間有帶有若干個滲流孔的鋼套，鋼套及內(nèi)管之間由外向內(nèi)依次有巖心、泥餅、水泥環(huán)，鋼套與其外部的外套之間有滲流腔，且外套中部有進、出水口、下部有失水口，內(nèi)管上與鋼套對應(yīng)的位置分別有上、下驗竄孔，法蘭B底部為底座，所述的底座上分別有與巖心相通的放液口及與內(nèi)管內(nèi)部相通的驗竄進、出水口。

本實用新型具有如下有益效果：由于采取上述方案，釜體與柱塞泵及平流泵連通，在模擬井下地層情況進行動態(tài)養(yǎng)護時，可通過控制柱塞泵的流量模擬井下液體的流動，養(yǎng)護到齡期后，采用平流泵檢測弱界面的水力封隔能力；通過天平及計算機系統(tǒng)可以完成模擬裝置各實驗數(shù)據(jù)的采集，并且通過安裝在柱塞泵、平流泵及天平上的傳感器，可實時監(jiān)測壓力值及測量值的變化。因此，該固井弱界面微單元模擬裝置可根據(jù)不同的地層情況設(shè)定實驗條件，對井下工況進行模擬，評價弱界面水力封隔能力。這對現(xiàn)場固井方案的確定及新技術(shù)的研究具有指導作用，適合實驗室使用。

附圖說明：

附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是本實用新型中釜體的結(jié)構(gòu)示意圖

圖中1-釜體A，2-釜體B，3-柱塞泵A，4-柱塞泵B，5-平流泵，6-柱塞泵C，7-柱塞泵D，8-天平，9-計算機，10-內(nèi)管，11-加壓口，12-端蓋，13-活塞，14-水泥環(huán)，15-泥餅，16-鋼套，17-出水孔，18-失水口，19-底座，20-驗竄進水口，21-驗竄出水口，22-放液口，23-下驗竄孔，24-進水口，25-上驗竄孔，26-滲流腔，27-巖心，28-法蘭A，29-熱電偶，30-法蘭B，31-外套，32-滲流孔。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明：

由圖1結(jié)合圖2所示，一種固井弱界面微單元模擬裝置，包括柱塞泵(3，4)、平流泵5，柱塞泵(3，4)分別與釜體1的進水口24及加壓口11連通，平流泵5分別連通釜體1的驗竄進水口20及柱塞泵(3，4)的進水口，釜體1的驗竄出水口21連通天平8，上述的柱塞泵(3，4)、平流泵5、天平8均與計算機9相連。

所述的釜體可以為2個，此時相對應(yīng)的柱塞泵為4個，即如圖1所示，釜體1的進水口24及加壓口11分別與柱塞泵(3，4)連通，釜體1的驗竄進水口20及柱塞泵(3，4)的進水口與平流泵5連通；釜體2的進水口24及加壓口11分別與柱塞泵(6，7)連通，釜體2的驗竄進水口20及柱塞泵(6，7)的進水口24與平流泵5連通，且釜體(1，2)的驗竄出水口21均連通天平8，上述的柱塞泵(3，4，6，7)、平流泵5、天平8均與計算機9相連。

所述的釜體也可為2個以上，相對應(yīng)的柱塞泵的數(shù)量為釜體數(shù)量的2倍。