[發(fā)明專(zhuān)利]一種鉆井液侵入深度測(cè)試裝置和測(cè)試方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810027343.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107965310A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海山;蔡斌;黃召;王薦;向興金;舒福昌;吳彬;崔應(yīng)中;施覽玲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司;中海石油（中國(guó)）有限公司上海分公司;荊州市漢科新技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): E21B47/047
• 分類(lèi)號(hào): E21B47/047
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司11332
• 代理人: 胡彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉆井液侵入深度測(cè)試裝置及測(cè)試方法。

背景技術(shù)

在石油鉆井過(guò)程中，地層原有的平衡被打破，在化學(xué)勢(shì)差的作用下，鉆井液中的固相和液相不可避免地侵入地層，改變井筒附近儲(chǔ)層流體分布的原始狀態(tài)。鉆井液中通常包含液相濾液和固相顆粒，其中固相顆粒有些是鉆井液的必要組成，有些是未被除去的有害相；由于鉆井液中的液相常常與油氣層巖石的成分或其中的空隙流體不配伍，導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀或固態(tài)物質(zhì)，誘發(fā)油氣層發(fā)生五敏效應(yīng)等地層損害；而鉆井液中的固相顆粒往往會(huì)造成儲(chǔ)層的孔喉堵塞，因此，鉆井液侵入油氣層后必然會(huì)在喉道處發(fā)生沉淀和架橋，而造成堵塞和污染，這種堵塞和污染可以造成油氣層的10-100％的損害。

鉆井過(guò)程對(duì)地層造成堵塞和污染的主要因素有：

(1)壓差：壓差是造成地層污染損害的主要因素之一。鉆井液中的固相顆粒和液相濾液由于滲透壓差進(jìn)入地層，造成固相顆粒堵塞地層孔喉，濾液與地層中的粘土發(fā)生水化等問(wèn)題。

(2)鉆井液中的細(xì)粒含量：鉆井液中固相顆粒的形狀、大小和類(lèi)型等對(duì)地層滲透率的影響起著重要的作用。鉆井液中細(xì)粒成份含量越高，固相顆粒與地層的相容性越差，細(xì)粒成份對(duì)地層滲透率的影響就越大。

(3)鉆井液浸泡時(shí)間：在一定的壓差作用下，鉆井液對(duì)地層的作用是隨鉆井液浸泡地層時(shí)間的延長(zhǎng)而增加的。鉆井液長(zhǎng)時(shí)間浸泡地層，鉆井液中的固相顆粒會(huì)隨濾液一起進(jìn)入地層深處；同時(shí)，侵入地層的濾液數(shù)量和深度也會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。因此，鉆井液對(duì)地層的浸泡時(shí)問(wèn)越長(zhǎng)，對(duì)地層的污染就越嚴(yán)重。

綜上，測(cè)定鉆井液對(duì)侵入深度對(duì)油氣井鉆探工程和儲(chǔ)層保護(hù)有著極其重要的意義，而目前的常規(guī)儀器難以對(duì)鉆井液侵入儲(chǔ)層污染深度進(jìn)行有效測(cè)定，且理論計(jì)算偏差較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鉆井液侵入深度測(cè)試裝置，用于可視化模擬研究鉆井液侵入儲(chǔ)層的特性，測(cè)定鉆井液侵入儲(chǔ)層的污染深度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種鉆井液侵入深度測(cè)試裝置，包括支架，還包括：

玻璃巖心筒，水平設(shè)置于所述支架上，且內(nèi)部填充有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度段的石英砂，所述玻璃巖心筒的外壁沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有尺寸刻度，所述玻璃巖心筒的兩端均設(shè)置有密封封頭；

鉆井液容器及用于加熱鉆井液的加熱裝置；

介質(zhì)輸送裝置，一端連接于所述玻璃巖心筒的一端，另一端連接所述鉆井液容器。

優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)長(zhǎng)度段為50cm。

優(yōu)選地，所述玻璃巖心筒遠(yuǎn)離所述鉆井液容器的一端連接有濾液冷凝接收器。

優(yōu)選地，所述玻璃巖心筒的外壁套設(shè)有加強(qiáng)套。

優(yōu)選地，所述加強(qiáng)套包括兩個(gè)半圓柱套。

優(yōu)選地，所述加強(qiáng)套外壁套設(shè)有至少一個(gè)卡箍。

優(yōu)選地，所述加強(qiáng)套兩端分別通過(guò)法蘭連接于對(duì)應(yīng)的密封封頭。

優(yōu)選地，所述介質(zhì)輸送裝置為循環(huán)泵。

優(yōu)選地，所述玻璃巖心筒沿長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置有至少兩個(gè)壓力檢測(cè)裝置。

本發(fā)明還提供了一種鉆井液侵入深度測(cè)試方法，應(yīng)用于上述的鉆井液侵入深度測(cè)試裝置，并包含如下步驟：

玻璃巖心筒壓實(shí)填充預(yù)設(shè)長(zhǎng)度段的石英砂；

密封封頭對(duì)玻璃巖心筒兩端進(jìn)行密封；

加熱裝置對(duì)鉆井液容器中的鉆井液進(jìn)行加熱；

介質(zhì)輸送裝置將鉆井液容器中的鉆井液輸入玻璃巖心筒中；

監(jiān)測(cè)鉆井液對(duì)石英砂模擬儲(chǔ)層的侵入深度和侵入狀態(tài)。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明提供的鉆井液侵入深度測(cè)試裝置和測(cè)試方法，通過(guò)采用石英砂壓實(shí)填充玻璃巖心筒模擬儲(chǔ)層，并向玻璃巖心筒內(nèi)輸入鉆井液，從而可以直觀測(cè)量鉆井液侵入模擬儲(chǔ)層的侵入深度和侵入狀態(tài)；通過(guò)在玻璃巖心筒外側(cè)設(shè)置刻度尺寸，可以定量計(jì)算和分析鉆井液的侵入狀況，為評(píng)估鉆井液對(duì)油氣儲(chǔ)層的損害程度及選擇有利于油氣儲(chǔ)層的鉆井液提供依據(jù)；整體測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)安裝、固定和拆卸簡(jiǎn)單方便，方法原理簡(jiǎn)單，易于操作和推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的鉆井液侵入深度測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的鉆井液侵入深度測(cè)試方法的示意圖。

圖中標(biāo)記如下：

1-玻璃巖心筒；2-加強(qiáng)套；3-法蘭；4-密封封頭；5-卡箍；6-介質(zhì)輸送裝置；7-鉆井液容器；8-加熱裝置；9-濾液冷凝接收器；10-支架；11-壓力檢測(cè)裝置。

具體實(shí)施方式