[發明專利]工作液沉降穩定性的確定系統和方法

在審

• 申請號: 201710095360.8
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106840959A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 朱金智;尹達;屈沅治;黃宏軍;張紹俊;賴曉晴;張震;盧鳳珍;李磊;李龍;晏智航;李彥琴;任玲玲;張冬梅
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣股份有限公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院
• 主分類號: G01N9/36
• 分類號: G01N9/36;G01N9/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,徐煥

技術領域

本申請涉及石油勘探技術領域，特別涉及一種工作液沉降穩定性的確定系統和方法。

背景技術

在石油勘探技術領域，常常需要進行深井或超深井鉆完井。在具體的鉆完井過程中，為了平衡高壓地層的壓力，往往需要在井筒中使用工作液。具體施工時，井筒內的溫度往往比較高。工作液如果穩定性不好，長時間處于高溫(溫度≥150℃)高壓的環境中，可能會出現老化失效，具體的，例如，重晶石等固相沉降加快，密度也會隨之發生變化。進而，容易在井徑變化部位沉淀或形成段塞，造成作業風險。因此，判斷工作液高溫環境下使用時的穩定性，即確定工作液長時間高溫環境中的穩定性，以選擇合適的工作液進行施工，對于石油勘探領域非常重要。

在完井作業中，為了評價工作液的沉降穩定性，現有的方法一般是通過高溫靜止老化后，對沉積在罐底的沉淀物和固化物，采用玻璃棒探試的方式進行定性測試，以評價其沉實程度，根據沉實程度定性評價工作液的沉降穩定性。這種方法雖然比較簡單，但往往只能對工作液沉降穩定性進行定性的粗略評價，而不能準確地評價工作液的沉降穩定性。此外，由于受高溫實驗環境的限制，導致現有方法常常只能在150℃以下的環境中評價工作液沉降穩定性，不能很好滿足實際施工情況，即不能評價長時間高溫(溫度≥150℃)環境中的工作液沉降穩定性。綜上可知，現有的方法，具體實施時往往存在不能準確地定量評價高溫環境下工作液沉降穩定性的技術問題。

針對上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本申請實施例提供了一種工作液沉降穩定性的確定系統和方法，以解決現有方法中存在的不能準確地定量評價高溫環境下工作液沉降穩定性的技術問題。

本申請實施例提供了一種工作液沉降穩定性的確定系統，包括：樣品杯、加熱套、密度測試組件、連接蓋和壓力管接頭，其中，

所述加熱套為上端開口，內部中空的圓柱體，且在加熱套的殼體的內部設有加熱元件；

所述樣品杯為上端開口，內部中空，且外徑小于所述加熱套內徑的圓柱體，置于所述加熱套的內部，且在所述樣品杯的上端開口處設有所述連接蓋；

所述振動元件和所述振動傳感器相連，且所述振動元件穿過所述連接蓋伸入所述樣品杯內；

所述壓力管接頭穿過所述連接蓋，且所述壓力管接頭的一端與所述樣品杯相連，所述壓力管接頭的另一端與氣瓶相連。

在一個實施方式中，所述樣品杯的外壁設有內凹的凹槽，所述加熱套的內壁設有外凸的凸起，其中，所述凹槽與所述凸起咬合。

在一個實施方式中，所述系統還包括溫控儀，其中，所述溫控儀與所述加熱套相連。

在一個實施方式中，在所述加熱套的底部設有保溫板。

在一個實施方式中，在所述加熱套外部套設有保溫殼。

在一個實施方式中，在所述保溫殼和所述加熱套之間的空間內填充有保溫材料。

在一個實施方式中，所述保溫材料為石棉。

在一個實施方式中，所述系統還包括：數據處理器，用于根據所述振動傳感器檢測到的振動元件的振動頻率與預設的振動頻率，確定所述工作液的密度；根據所述工作液的密度，確定所述工作液沉降穩定性。

在一個實施方式中，所述振動傳感器的外表面涂有耐高溫的保護材料。

在一個實施方式中，所述加熱套包括可開合的兩部分。

在一個實施方式中，在所述壓力管接頭和所述氣瓶相連的一端設有氣控閥。

在一個實施方式中，在所述壓力管接頭和所述氣瓶相連的一端還設有氣壓測量計。

基于相同的發明構思，本申請實施例還提供了一種基于上述工作液沉降穩定性的確定系統的工作液沉降穩定性的確定方法，包括：

將壓力管接頭與氣瓶相連；

將待測工作液加入樣品杯中；

啟動加熱套對所述樣品杯中的工作液進行加熱；

通過所述壓力管接頭，向所述樣品杯中充入氣體；

設定預設振動頻率，啟動振動元件振動；

通過振動傳感器檢測所述振動元件的振動頻率；

根據檢測到的振動頻率與所述預設振動頻率，確定所述工作液的密度；

根據所述工作液的密度，確定所述工作液沉降穩定性。