[發明專利]模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置及實驗方法

有效

• 申請號: 201610849503.5
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN106285526B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 徐明;閆學鋒;靳建洲;袁進平;于永金;劉碩瓊;周崇峰;李勇;張弛;沈吉云;紀宏飛;李萬軍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B49/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林

1.一種模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置，所述模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置用于模擬固井前置液對目標井筒壁上的泥餅的沖洗，其特征在于，其包括：

中空的本體，其具有相背對的頂端和底端，其中所述底端為封堵端，所述本體上設置有第一開口和第二開口；

通過所述第一開口穿設在所述本體內且能沿所述本體的徑向移動的模擬井筒；

所述模擬井筒內設置有貫通孔；

所述模擬井筒的外壁上能布置所述泥餅；所述模擬井筒與所述本體之間形成有環形空間；

當所述固井前置液從所述貫通孔流入所述環形空間并從所述第二開口流出時，所述固井前置液能對所述泥餅進行沖洗；或者當所述固井前置液從所述第二開口流入所述環形空間并從所述貫通孔流出時，所述固井前置液能對所述泥餅進行沖洗；

殼體；所述模擬井筒能穿設于所述殼體內，以使所述模擬井筒的外壁與所述殼體的內壁之間能形成有第三環形空間；所述模擬井筒包括具有孔隙的模擬巖層，所述孔隙能連通所述第三環形空間和所述貫通孔，所述第三環形空間用于注入鉆井液，所述鉆井液能在壓力的作用下流入所述貫通孔內，以能在所述模擬巖層的外壁上形成所述泥餅。

2.根據權利要求1所述的模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置，其特征在于：

所述本體包括具有所述底端的筒體和具有所述頂端的蓋體，所述模擬井筒與所述蓋體相固定，所述蓋體能相對于所述筒體沿所述筒體的徑向移動。

3.根據權利要求2所述的模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置，其特征在于，其包括：

設置于所述蓋體外壁上的凸起，所述凸起上設置有沿徑向延伸的貫通槽；

可移動地設置于所述貫通槽內的固定件，當所述蓋體相對于所述筒體沿所述本體的徑向移動后，所述固定件能固定所述筒體與所述蓋體。

4.根據權利要求1所述的模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置，其特征在于：所述第二開口的高度高于所述泥餅的最高點。

5.根據權利要求1所述的模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置，其特征在于：所述本體上設置有第一閥門和第二閥門，所述第一閥門能控制所述第一開口的開閉，所述第二閥門能控制所述第二開口的開閉。

6.根據權利要求1所述的模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置，其特征在于：所述模擬井筒包括內管和設置在所述內管上的模擬巖層，所述模擬巖層具有預定的孔隙度，所述預定的孔隙度與所述目標井筒的巖層的孔隙度相同。

7.根據權利要求6所述的模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置，其特征在于：所述模擬井筒包括與所述內管可拆卸地連接的連接件，所述連接件穿設于所述第一開口中，所述內管內設置有所述貫通孔，所述連接件內設置有與所述貫通孔相連通的連接通道。

8.根據權利要求1所述的模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置，其特征在于，其包括：膠結裝置和測試裝置；所述膠結裝置包括柱體和設置于所述柱體內的水泥，所述水泥用于當所述泥餅被沖洗后，與所述模擬井筒的外壁相膠結，以形成水泥環；所述測試裝置能獲取所述模擬井筒脫離所述水泥環的作用力。

9.利用權利要求1至8中任一權利要求所述的模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置的實驗方法，其特征在于，其包括：

向所述模擬井筒的模擬巖層輸入液態水，直至所述模擬井筒的含水量不再變化為止；

獲取所述模擬井筒的第一質量；

在所述模擬井筒的外壁上布置所述泥餅；

獲取所述模擬井筒的第二質量；

對所述模擬井筒上的泥餅進行沖洗；

獲取所述模擬井筒的第三質量；

按照預定的規則，根據所述第一質量、所述第二質量和所述第三質量計算沖洗效率。

10.根據權利要求9所述的模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置的實驗方法，其特征在于：

所述按照預定的規則，根據所述第一質量、所述第二質量和所述第三質量計算沖洗效率按照下述公式計算：

其中，m₁為第一質量；m₂為第二質量；m₃為第三質量。