[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

本發明提供一種模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置及實驗方法，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，其包括：中空的本體，其具有相被背對的頂端和底端，其中底端為封堵端，本體上設置有第一開口和第二開口；通過第一開口穿設在本體內且能沿本體的徑向移動的模擬井筒；模擬井筒內設置有貫通孔；模擬井筒的外壁上能布置泥餅；模擬井筒與本體之間形成有第二環形空間；當固井前置液從貫通孔流入第二環形空間并從第二開口流出時，固井前置液能對泥餅進行沖洗。本發明實現了提供一種能真實模擬實際泥餅沖洗的過程的模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置的目的。

技術領域

本發明涉及油氣井固井技術領域，尤其涉及一種模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置及實驗方法。

背景技術

油氣井鉆井過程中，在壓力差的作用下，鉆井液中的自由水向井壁巖石的孔隙或縫隙中滲透的現象，稱為鉆井液的濾失作用。隨著鉆井液在井壁的濾失，自由水進入地層，鉆井液中的固相顆粒便附著在井壁上形成泥餅。

固井是向井內下入套管，并向井眼和套管之間的第一環形空間注入水泥的施工作業。由于固井是在套管和井壁的第一環形空間內注入水泥，所以在鉆井過程中鉆井液的固相顆粒在井壁上形成的泥餅會夾雜在水泥漿和地層之間，從而對固井二界面的膠結質量造成影響。

為了提高固井界面膠結質量，延長油氣井生產壽命，需要在固井注水泥之前向井壁和套管之間的第一環形空間內注入一段液體對井壁和套管進行清洗，稱之為前置液。經過多年的研究，國內外已經在前置液方面取得了長足的進步，但是針對前置液的沖洗效果，目前國內外尚無科學統一的作法和標準，這也成為了阻礙固井前置液技術進步的一個主要因素。

中國發明專利申請CN104675345A公開了《一種固井前置液沖洗效率工程模擬量化評價裝置及方法》。該固井前置液沖洗效率工程模擬量化評價裝置包括支架、承托盤、人造巖心、巖心夾持器、變速電機、質量傳感器、計算機采集終端，所述支架上有高度調節夾具，所述承托盤上放置盛裝固井前置液的漿杯，所述高度調節夾具依次連接質量傳感器、變速電機和巖心夾持器，所述巖心夾持器通過緊固螺釘固定人造巖心，所述變速電機連有電機轉速調節器，所述質量傳感器與計算機采集終端相連。該固井前置液沖洗效率工程模擬量化評價裝置雖然能夠對人造巖心上的泥餅進行沖洗，但是該裝置是將人造巖心位于固井前置液中，通過轉動人造巖心從而進行沖洗，而在實際的固井作業中，井壁上的泥餅是在固井前置液注入井壁和套管之間的第一環形空間內，并通過套管排出的過程中進行沖洗，且套管在油井的井眼中通常具有一定的偏心度，所以固井前置液對井壁上不同區域的泥餅具有不同的沖洗效果，而該裝置的固井前置液對人造巖心上不同區域的泥餅具有相同的沖洗效果，所以該裝置沒有真實模擬實際泥餅沖洗的過程，從而影響了沖洗結果的真實性。

發明內容

本發明的目的是提供一種能真實模擬實際泥餅沖洗的過程的模擬固井前置液沖洗泥餅的實驗裝置及實驗方法。

本發明的上述目的可采用下列技術方案來實現：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，其包括：中空的本體，其具有相被背對的頂端和底端，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第二環形空間；當所述固井前置液從所述貫通孔流入所述第二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第二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。