[發明專利]一種井筒裂縫模擬裝置

無效

• 申請號: 201110223430.6
• 申請日: 2011-08-05
• 公開（公告）號: CN102305045A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 鮮保安;張曉彬;鄧鈞耀;彭宏釗;王德桂;毛志新;畢延森
• 申請（專利權）人: 中聯煤層氣國家工程研究中心有限責任公司;中石油煤層氣有限責任公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝

技術領域

本發明涉及石油鉆井技術領域，特別是涉及一種井筒裂縫模擬裝置。

背景技術

在現有石油鉆井技術領域，當鉆井出現裂縫問題后，不能很好判斷鉆井井筒的出現裂縫后，該使用什么樣以及多少量的的堵漏材料；如果有一個裝置能夠模擬鉆井處理漏失的過程，測試堵漏材料對裂縫型漏失的封堵能力；則能夠更加快捷有效的處理井筒的漏失，減少損失。

但是，目前還沒有針對實際尺寸井筒及與之相連通地層裂縫的流體漏失模擬裝置，大部分的研究都針對在數值模擬狀態或小型實驗裝置，沒有專門的裂縫漏失評價與堵漏試驗裝置。

發明內容

本發明提供了一種井筒裂縫模擬裝置，該裝置能夠模擬鉆井處理漏失的過程，測試堵漏材料對裂縫型漏失的封堵能力。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明公開了一種井筒裂縫模擬裝置，所述裝置包括：井筒、裂縫模擬管；其中，井筒連接裂縫模擬管；井筒中心有內管，井筒外壁的上部有壓力表、蹩壓管線接頭和泥漿回流口；井筒外壁的下部有用于連接裂縫模擬管的連接接口，在井筒外壁上有壓力傳感器接頭；裂縫模擬管通過尾部法蘭與井筒的連接接口相連接，所述裂縫模擬管內有水泥柱，所述水泥柱中間有一通道；裂縫模擬管的頂端有水泥裂縫澆筑短節，所述水泥裂縫澆筑短節中心有模擬裂縫，該模擬裂縫與水泥柱中間的通道相通。

在上述的裝置中，所述井筒頂端為上法蘭，上法蘭通過螺栓與上法蘭蓋結合；井筒底部為下法蘭，下法蘭通過螺栓與下法蘭蓋結合；其中，上法蘭蓋中心有泥漿入口，所述泥漿入口與內管相通且為一體，內管尾部與下法蘭蓋之間有間隙。

在上述的裝置中，所述井筒外壁的上部的壓力表與蹩壓管線接頭位于同一水平位置。

在上述的裝置中，所述井筒裂縫模擬裝置進一步包括，高壓注水管線和壓力泵，其中，井筒的蹩壓管線接頭通過高壓注水管線與壓力泵相連接。

在上述的裝置中，所述井筒外壁的下部有用于連接裂縫模擬管的接口，所述接口與井筒外壁上的壓力傳感器接頭處于同一水平位置。

在上述的裝置中，所述裂縫模擬管進一步包括：變徑法蘭；該變徑法蘭上有一通道；其中，裂縫模擬管管體的頂部法蘭與水泥裂縫澆筑短節、變徑法蘭依次連接，通過螺栓進行固定。

在上述的裝置中，所述裂縫模擬管的尾部法蘭、井筒的連接接口的法蘭之間有密封槽，在密封槽上置有密封圈進行密封；裂縫模擬管的頂部法蘭與水泥裂縫澆筑短節之間有密封槽，在密封槽上置有密封圈進行密封；水泥裂縫澆筑短節與變徑法蘭之間有密封槽，在密封槽上置有密封圈進行密封。

在上述的裝置中，所述裂縫模擬管有多個配套水泥柱，各水泥柱的通道的橫截面的面積不同。

在上述的裝置中，所述水泥裂縫澆筑短節與水泥柱澆筑在一起，所述水泥柱的通道的橫截面的面積比水泥裂縫澆筑短節的模擬裂縫的橫截面的面積小。

在上述的裝置中，所述水泥柱的通道的橫截面的高度為20mm～30mm，寬度為1mm～5mm；所述水泥裂縫澆筑短節的模擬裂縫的橫截面的高度為40mm，寬度為10mm。

由上述可見，本發明提供的技術方案，創造出一個更接近實際裂縫的模擬裝置。其中，井筒與真實井眼的尺寸相當，裂縫的材質為水泥跟地層性質更加接近，更有說服力；所述裝置可以模擬整個鉆井液循環的過程，模擬堵漏材料封堵裂縫的整個過程，評價堵漏材料的堵漏效果；該裝置密封效果好，可以進行試壓，增加了使用時的安全性。使用本發明提供的裝置能夠能更加準確的模擬實際的鉆井過程中井筒出現裂縫，使用堵漏材料進行堵漏的過程。給實際操作提供依據。

附圖說明

圖1是本發明中一種實施例中的井筒裂縫模擬裝置的結構示意圖；

圖2是本發明中一種實施例中的裂縫模擬管的剖面結構示意圖；

圖3是本發明中一種實施例中的井筒結構示意圖；

圖4是一種實施例中的使用本發明進行模擬實驗的整體結構示意圖；

圖5是一種實施例中的使用本發明進行模擬實驗的流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述。