[實(shí)用新型]封堵鉆井液測(cè)試評(píng)價(jià)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520757363.X
• 申請(qǐng)日: 2015-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN204960921U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭林;夏海英;潘寶風(fēng);李尚貴;楊兵;陳智暉;劉多容;牛靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司西南油氣分公司
• 主分類號(hào): E21B47/005
• 分類號(hào): E21B47/005
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務(wù)所(普通合伙) 51106
• 代理人: 賀元

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及石油與天然氣行業(yè)室內(nèi)封堵實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)領(lǐng)域，具體是一種封堵鉆井液測(cè)試評(píng)價(jià)儀。

背景技術(shù)

石油鉆井作業(yè)中鉆遇地層裂縫時(shí)會(huì)發(fā)生井漏，不僅會(huì)造成鉆井液損失而且會(huì)影響鉆井安全。地層裂縫寬度一般呈多個(gè)尺度分布，比如其一些泥頁(yè)巖裂縫僅為幾微米，而裂縫縫寬卻可達(dá)幾毫米，甚至可到厘米級(jí)。而具體的地層裂縫寬度和分布范圍卻很難在鉆遇前了解，鉆井中采用的方法是在鉆遇這些地層前加入多級(jí)的封堵材料，使鉆井液能對(duì)這些裂縫及時(shí)封堵，達(dá)到減少漏失、封堵穩(wěn)定井壁的目的。因此，客觀、高效評(píng)價(jià)鉆井液對(duì)不同尺度的裂縫寬度的封堵效果就顯得尤為重要。

目前石油行業(yè)室內(nèi)封堵實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)裝置可分為兩個(gè)類別：一是固定某一尺度的來(lái)模擬裂縫漏失通道，其特點(diǎn)是通過在剖縫巖心柱中間填充不同厚度的支撐材料或更換不同開度的縫板來(lái)模擬不同裂縫尺度；二是動(dòng)態(tài)變化縫寬來(lái)模擬裂縫漏失通道，其特點(diǎn)是通過聯(lián)動(dòng)部件推進(jìn)和下放來(lái)調(diào)節(jié)縫隙大小以模擬不同裂縫尺度。第一類裝置可以設(shè)定跨度很大的裂縫尺度，但每次只能測(cè)試一個(gè)縫寬，對(duì)于同一套鉆井液體系要進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試才能確定其封堵效果；第二類裝置能實(shí)現(xiàn)一次性測(cè)試多個(gè)縫寬，但其漏失通道長(zhǎng)度很小，無(wú)法模擬鉆井液在較長(zhǎng)通道內(nèi)的逐漸封堵情況，當(dāng)裂縫尺度范圍為0.5-5mm，特別是對(duì)于小于0.5mm的裂縫寬度無(wú)法精確控制。而且這兩類裝置都整體封裝在金屬腔體內(nèi)，均無(wú)法在封堵測(cè)試過程中直接觀察漏失通道內(nèi)的封堵情況。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：針對(duì)以上技術(shù)的不足，提供了一種能一次測(cè)試多個(gè)不同尺寸裂縫、特別是對(duì)較小裂縫測(cè)試時(shí)能精確控制、而且在測(cè)試過程中可實(shí)時(shí)觀察裂縫封堵情況的封堵鉆井液測(cè)試評(píng)價(jià)儀。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種封堵鉆井液測(cè)試評(píng)價(jià)儀，包括裂縫模擬體和液體箱，所述裂縫模擬體主要由多根鎖緊螺栓密封鎖合在一起的、天地向配合的上板和下板組成，所述上板和下板分別采用透明材質(zhì)制成，二者間開設(shè)有一條鉆井液流動(dòng)通道和多條分別與流動(dòng)通道相通的模擬縫寬，各條模擬縫寬的橫截面積不同，所述流動(dòng)通道上設(shè)有連接液體箱的通道接口。

所述多條模擬縫寬分別垂直于流動(dòng)通道。

所述流動(dòng)通道和模擬縫寬的末端分別設(shè)有截止閥。

所述截止閥上設(shè)有鉆井液回收管。

所述流動(dòng)通道和模擬縫寬以外的上板和下板之間設(shè)置有柔性密封圈。

所述鎖緊螺栓在上板和下板的穿裝區(qū)域設(shè)有金屬夾板，所述金屬夾板分置在上、下板的表面。

所述液體箱通過輸送管連接在流動(dòng)通道的通道接口上，所述輸送管上設(shè)有截止閥。

所述液體箱通過加壓接口連接有氮?dú)馄俊?/p>

所述液體箱上設(shè)有壓力表。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型能一次性模擬多個(gè)不同尺度的裂縫寬度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，定量評(píng)價(jià)封堵鉆井液對(duì)不同尺度裂縫的封堵效果，減少重復(fù)性工作；對(duì)較小的裂縫也能精確控制、同時(shí)實(shí)時(shí)觀察封堵過程中封堵層的形態(tài)變化。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的A向示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)表示：1-上板，2-下板，3-鎖緊螺栓，4-加壓接口，5-液體箱，6-截止閥，7-流動(dòng)通道，8-模擬縫寬，9-氮?dú)馄浚?0-輸送管，11-通道接口，12-金屬夾板，13-截止閥。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型包括裂縫模擬體和液體箱5，其中裂縫模擬體是由天地方向相配合的上板1和下板2組成，為讓測(cè)試儀更直觀且能在實(shí)驗(yàn)過程中直接觀察到內(nèi)部封堵情況，故其上板1和下板2采用有機(jī)玻璃材質(zhì)，在上板和下板之間開設(shè)有一條溝槽形成鉆井液的流動(dòng)通道7，流動(dòng)通道7尾端設(shè)有截止閥13，在下板2上加工出不同尺度的模擬縫寬8若干條（比如模擬縫寬可分別加工為0.01mm，0.1mm，1mm，3mm，5mm，滿足不同尺度的封堵實(shí)驗(yàn)需要），每個(gè)模擬縫寬8相對(duì)流動(dòng)通道垂直設(shè)置，首端與流動(dòng)通道連接，尾端（出口）均設(shè)有相應(yīng)的截止閥13；而且在流動(dòng)通道7和各條模擬縫寬8的截止閥13上都安裝有鉆井液回收管，方便回收鉆井液及測(cè)量鉆井液的漏失量，流動(dòng)通道7和模擬縫寬8以外的上板和下板之間設(shè)有“O”形密封圈，上板和下板用鎖緊螺栓3緊固，為增大受力面積，在鎖緊螺栓的穿裝區(qū)域內(nèi)設(shè)有金屬夾板12，該金屬夾板分別設(shè)置在上、下板的表面；液體箱5設(shè)置在上、下板外部，給流動(dòng)通道不斷提供封堵鉆井液，該液體箱5通過一條輸送管10連接在流動(dòng)通道的通道接口11上，輸送管10上設(shè)有截止閥6，液體箱5頂部設(shè)有加壓接口4，加壓接口與氮?dú)馄?連接，液體箱一側(cè)安裝有一個(gè)壓力表。

實(shí)驗(yàn)時(shí)先關(guān)閉流動(dòng)通道末端的截止閥及不同尺度模擬縫寬的所有截止閥，再在液體箱中裝入封堵鉆井液，通過加壓接口接入氮?dú)膺M(jìn)行增壓，當(dāng)液體箱的壓力達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，開啟液體箱下方的截止閥，然后開啟想要測(cè)試的模擬縫寬出口截止閥，通過透明的通道觀察封堵情況，可依次對(duì)不同模擬縫寬開展實(shí)驗(yàn)，也可同時(shí)打開所有裂縫進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中通過安裝在流動(dòng)通道及各條模擬縫寬尾端的鉆井液回收管對(duì)各縫寬測(cè)量漏失量及回收鉆井液。實(shí)驗(yàn)完畢后，可以將測(cè)試儀所有的截止閥打開，將封堵鉆進(jìn)液放出回收，往液體箱內(nèi)注入清水，施加壓力對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行清洗。