[發明專利]一種研究油井水泥環竄槽封堵規律的裝置及方法

有效

• 申請號: 201810636720.5
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108825209B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 傅程;張宇;趙博文;黃斌;宋考平;代亭閣
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: E21B47/005
• 分類號: E21B47/005
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

1.一種研究油井水泥環竄槽封堵規律的裝置，其特征在于：這種研究油井水泥環竄槽封堵規律的裝置包括堵劑注入裝置、油井模型（5）、多組鉍鉛錫合金薄片、鋼柱，堵劑注入裝置由平流泵（1）、中間容器（2）、壓力表（3）、六通閥（4）組成，平流泵（1）連接中間容器（2），中間容器（2）通過六通閥（4）與油井模型（5）連接，壓力表（3）安裝在六通閥（4）上，油井模型（5）的射孔分別連接一個不同滲透率的巖芯（7）；油井模型（5）包括內管、外管、頂蓋、底座，外管由兩個半圓管對扣形成，內管、外管上、下端兩端均具有螺紋，底座中間有一圓形凸起，圓形凸起具有外螺紋，底座外沿具有內螺紋，內管和外管同軸擰固在頂蓋和底座之間，頂蓋中間有堵劑注入孔，內管和外管設置一一對應的射孔，鋼柱用凡士林涂抹后用于封堵射孔；多組寬度25mm鉍鉛錫合金薄片，一組為厚度相同、長度相同、彎折形狀不同的多個鉍鉛錫合金片；一組為長度相同，形狀相同厚度不同的鉍鉛錫合金片；一組為厚度相同，形狀相同長度不同的鉍鉛錫合金片；所述鉍鉛錫合金片的熔點小于100℃且大于50℃。

2.根據權利要求1所述的研究油井水泥環竄槽封堵規律的裝置，其特征在于：所述的兩個半圓管對扣形成的對接處設置有密封。

3.根據權利要求2所述的研究油井水泥環竄槽封堵規律的裝置，其特征在于：所述的油井模型（5）有兩個，其中一個油井模型（5）的內管高600mm，內徑140mm，壁厚5mm；外管高600mm，內徑200mm，壁厚5mm；另一個油井模型（5）的內管高300mm，內徑140mm，壁厚5mm，外管高300mm，內徑200mm，壁厚5mm。

4.根據權利要求3所述的研究油井水泥環竄槽封堵規律的裝置，其特征在于：所述的鉍鉛錫合金薄片厚度≥0.5mm。

5.根據權利要求4所述的研究油井水泥環竄槽封堵規律的裝置，其特征在于：所述的鉍鉛錫合金薄片厚度為0.5mm，0.8mm，1mm，2mm，3mm之中選擇。

6.一種權利要求3所述的研究油井水泥環竄槽封堵規律的裝置進行研究實驗的方法，其特征在于包括如下步驟：

將鋼柱用凡士林涂抹后，分別插入射孔中，用于封堵射孔；向內管與外管之間環形空間注入水泥，將多個不同厚度、不同形狀、不同長度的鉍鉛錫合金薄片分別貼著鋼柱插入水泥中，各個鉍鉛錫合金片端點分別留在兩個射孔處，待水泥固化后，加熱至50℃使鋼柱外壁涂抹的凡士林融化，抽出鋼柱，再將具有固井水泥環的油井模型（5）升溫到100℃，使鉍鉛錫合金片熔化在水泥中，通過射孔流出至油井模型（5）外，并用100℃開水將殘余的液體合金沖出，制作出具有不同形狀、不同長度裂縫的水泥環；將具有固井水泥環的油井模型（5）與堵劑注入裝置連接，并將各射孔處連接一個巖芯（7），向水泥環中注入堵劑，待堵劑完全固化后，取出水泥環和巖芯（7），進行軸向和徑向的切片； 在顯微鏡下觀察各種形態的裂縫中各種堵劑的成膠狀況、分布狀態、形貌特征，以及孔隙空間內堵劑滯留物堵劑在巖芯（7）和水泥環中的運移規律，從而總結出不同堵劑在不同裂縫中的封堵規律。