[發明專利]固井沖洗效率的評價裝置和方法

有效

• 申請號: 201611229757.3
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN108240185B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 朱金智;楊謀;李曉春;陳英;彭曉剛;鄧建民;艾正青;張峰;袁中濤;劉忠飛
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B49/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 張洋;黃健

本發明提供一種固井沖洗效率的評價裝置和方法，裝置包括：模擬井筒泥餅形成部件、模擬井筒泥餅沖洗部件、加熱水箱、水泵、質量流量計和加壓裝置；第一加熱套筒用于設定巖心/鋼柱的外表面在形成泥餅時的第一溫度值；加壓裝置與進氣孔連接；加壓裝置用于設定巖心/鋼柱的外表面在形成泥餅時的第一壓力值；第二加熱套筒用于設定吸附有泥餅的巖心/鋼柱在沖洗時的第二溫度值；加熱水箱用于裝載沖洗液；水泵用于將沖洗液從進液口輸入至第二模擬井筒中；質量流量計用于根據剪切速率相等原理設定沖洗液的排量。本發明提供的固井沖洗效率的評價裝置，提升了沖洗效果評價的準確性。

技術領域

本發明涉及油氣井開采技術領域，尤其涉及一種固井沖洗效率的評價裝置和方法。

背景技術

油氣井在固井下套管后，鉆井液中的固相顆粒通過吸附作用附著在井壁巖石與套管壁上，形成泥餅。泥餅一方面減小了環空間隙，使得注水泥施工泵壓過高、壓漏地層；另一方面，注入的水泥漿達到一定返高后，固化的水泥漿將會與泥餅相膠結，大大降低了水泥石與套管、水泥石與井壁巖石的膠結能力，進而形成環空竄流通道，無法對地層流體(地層水和氣)進行有效隔離，影響了固井質量。為此，在固井施工過程中，需要在注水泥前往井下注入一定量的沖洗液，用于沖洗和剝離滯留在套管和井壁巖石上的鉆井液及泥餅，從而改善水泥漿與套管界面、水泥漿與井壁界面的膠結能力。因此，建立有效的模擬和評價套管、井壁沖洗效率的評價裝置和方法，顯得尤為重要。

專利申請號為CN103541675B的專利公開了一種基于剪切速率相等原理的固井沖洗液評價裝置及方法，是基于旋轉粘度計設計原理和剪切速率相等原理形成的固井沖洗評價裝置和方法。該裝置是在常溫常壓下在巖心或鋼柱壁面形成泥餅后進行的沖洗評價實驗，由于泥餅的形成條件為常溫常壓，與實際井下在某一溫度、壓力下形成泥餅的環境相差甚遠，因此影響了沖洗效果評價的準確性。而且，該專利公開的方法中，將沖洗液裝入固定容器的漿杯中，沖洗液用量為定值，那么，在對套管/井壁面形成不同厚度的泥餅進行沖洗時，沖洗效果會產生影響。

因此，現有的固井沖洗評試驗裝置和方法，模擬的環境與實際井下環境相差甚遠，影響了沖洗效果評價的準確性。

發明內容

本發明提供一種固井沖洗效率的評價裝置和方法，提升了沖洗效果評價的準確性。

本發明提供的固井沖洗效率的評價裝置，包括：模擬井筒泥餅形成部件、模擬井筒泥餅沖洗部件、加熱水箱、水泵、質量流量計和加壓裝置；

所述模擬井筒泥餅形成部件包括：第一支座、第一加熱套筒、第一模擬井筒、井筒濾失上蓋、井筒濾失下蓋和巖心/鋼柱；所述第一加熱套筒設置在所述第一支座上，所述第一模擬井筒設置在所述第一加熱套筒的內部，所述第一模擬井筒的頂端和底端分別與所述井筒濾失上蓋和所述井筒濾失下蓋連接；所述井筒濾失上蓋上設置有進氣孔；所述巖心/鋼柱位于所述第一模擬井筒的內部且與所述井筒濾失下蓋連接；

所述第一加熱套筒用于設定所述巖心/鋼柱的外表面在形成泥餅時的第一溫度值；

所述加壓裝置與所述進氣孔連接；所述加壓裝置用于設定所述巖心/鋼柱的外表面在形成泥餅時的第一壓力值；

所述模擬井筒泥餅沖洗部件包括：第二支座、第二加熱套筒、第二模擬井筒、井筒沖洗上蓋、井筒沖洗下蓋和吸附有泥餅的所述巖心/鋼柱；所述第二加熱套筒設置在所述第二支座上，所述第二模擬井筒設置在所述第二加熱套筒的內部，所述第二模擬井筒的頂端和底端分別與所述井筒沖洗上蓋和所述井筒沖洗下蓋連接；所述井筒沖洗上蓋上設置有出液口，所述井筒沖洗下蓋上設置有進液口；所述吸附有泥餅的巖心/鋼柱位于所述第二模擬井筒的內部且與所述井筒沖洗上蓋連接；

所述水泵的一端與所述質量流量計的入口連接，所述質量流量計的出口通過控制閥與所述進液口連接，所述出液口與所述加熱水箱的入口連接，所述加熱水箱的出口與所述水泵的另一端連接；