[發(fā)明專利]評價前置液對井筒殘留鉆井液清洗效率的試驗裝置及方法

在審

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• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108590638A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭雙進
• 申請（專利權(quán)）人: 長江大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B37/00
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務(wù)所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

1.一種評價前置液對井筒殘留鉆井液清洗效率的試驗裝置，包括設(shè)置在實驗平臺上的臺架系統(tǒng)、配漿循環(huán)頂替系統(tǒng)以及設(shè)置在臺架系統(tǒng)上的井筒系統(tǒng)，其特征在于：所述的臺架系統(tǒng)包括電子秤和設(shè)置在電子秤上的支撐架，所述的井筒系統(tǒng)包括固定在支撐架上的井筒和設(shè)置在井筒內(nèi)部的套管，所述套管的底端與井筒的內(nèi)底面間隙配合形成通道，所述井筒的上端部設(shè)置流體返出管口，并通過與井眼封隔器的配合將伸出井筒的套管與井筒封閉連接，所述套管的上端部設(shè)置流體注入管口，所述的配漿循環(huán)頂替系統(tǒng)包括由配漿池、軟管、快速接頭和泵連接后組成的一套前置液配漿循環(huán)頂替系統(tǒng)和一套鉆井液配漿循環(huán)頂替系統(tǒng)，兩套配漿循環(huán)頂替系統(tǒng)通過獨立的快速接頭輪流與井筒系統(tǒng)的流體返出管口和流體注入管口相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評價前置液對井筒殘留鉆井液清洗效率的試驗裝置，其特征在于：所述的配漿池包括前置液池和鉆井液池，所述的井筒和套管均為輕質(zhì)PVC管，所述井筒的內(nèi)壁表面凹凸不平。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種評價前置液對井筒殘留鉆井液清洗效率的試驗裝置，其特征在于：所述井筒的底面設(shè)置兩個快速接頭，其中一個快速接頭與放流閥、軟管連接后與鉆井液池相通，另一個快速接頭與放流閥、軟管連接后通向一污染流體池。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的一種評價前置液對井筒殘留鉆井液清洗效率試驗裝置的試驗方法，其特征在于：所述的試驗方法包括以下步驟：

S1，搭建一種評價前置液對井筒殘留鉆井液清洗效率的試驗裝置；

S2，卸開全部的快速接頭，通過電子秤測量出此時井筒系統(tǒng)的重量G₀；

S3，配置前置液，將前置液配漿循環(huán)頂替系統(tǒng)與井筒系統(tǒng)的流體返出管口和流體注入管口連接，把前置液在井筒系統(tǒng)中循環(huán)一次后放空至污染流體池中，通過電子秤測量出此時井筒系統(tǒng)的重量G₁，再將井筒系統(tǒng)清洗干凈并晾干；

S4，配置鉆井液，將鉆井液配漿循環(huán)頂替系統(tǒng)與井筒系統(tǒng)的流體返出管口和流體注入管口連接，把鉆井液在井筒系統(tǒng)中循環(huán)5個循環(huán)周后放空并回流至鉆井液池中，通過電子秤測量出此時井筒系統(tǒng)的重量G₂；

S5，將S3中的前置液再通過前置液配漿循環(huán)頂替系統(tǒng)在井筒系統(tǒng)中循環(huán)一次，之后放空前置液至污染流體池中，通過電子秤測量出此時井筒系統(tǒng)的重量G₃；

S6，清洗井筒系統(tǒng)并晾干，計算前置液對井筒殘留鉆井液的清洗效率：

式中的η表示清洗效率，G₃-G₁為經(jīng)過前置液清洗后還殘留的鉆井液重量，

G₂-G₀為井筒中原殘留的鉆井液重量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種評價前置液對井筒殘留鉆井液清洗效率的試驗方法，其特征在于：所述步驟S1中采用輕質(zhì)PVC管制作井筒和套管，在制作井筒時先將PVC管內(nèi)壁打磨起毛刺，然后采用噴射槍噴射砂漿在管內(nèi)壁上，形成凹凸不平具有一定粗糙度的模擬井筒。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種模擬固井水泥漿頂替效率的試驗方法，其特征在于：所述前置液配漿循環(huán)頂替系統(tǒng)和鉆井液配漿循環(huán)頂替系統(tǒng)的循環(huán)排量均為10L/min。