[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

本發明涉及的是一種研究油井水泥環竄槽封堵規律的裝置及方法，其中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、多組鉍鉛錫合金薄片、鋼柱；堵劑注入裝置的中間容器與油井模型連接，油井模型的射孔分別連接一個不同滲透率的巖芯；油井模型的外管由兩個半圓管對扣形成，內管和外管同軸擰固在頂蓋和底座之間，鋼柱用于封堵射孔；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。本發明可觀察各種形態的裂縫中各種堵劑的成膠狀況，孔隙空間內堵劑在巖芯和水泥環中的運移規律。

技術領域

本發明涉及采油工程技術領域，具體涉及一種研究油井水泥環竄槽封堵規律的裝置及方法。

背景技術

原油開采作業中，油井產水,對經濟效益影響很大，甚至可能導致某些高產油井轉變為無工業價值的油井。油井出水如不及時采取措施，地層中可能出現水圈閉的死油區，注入水繞道而過，從而降低采收率，造成極大的浪費。油井出水還有可能使儲層結構破壞，造成油井出砂；油井出水后也會增加液體相對密度，增大井底油壓，使自噴井轉為抽油井；另外，油井出水會腐蝕井下設備，嚴重時可能引發事故，同時，由于產水增加，必然會使地面的脫水費用增加。而油井出水采取增大排液量，以水帶油的方法是不合算、不可取的，找水、堵水是油田開發中必須及時解決的問題，也是油田化學研究的重要課題。

隨著油田開發時間的延長和二次、三次加密開采方案的實施，油田地下情況越來越復雜，發現的竄槽井也越來越多。由于竄槽，特別是多層段的竄槽，打亂了開發層系，造成嚴重層間干擾。國內外目前在用的油井堵水實踐活動證明，堵水作業失敗的原因，一半以上是由于不能認識和確定出各類竄槽及其性質的差異，因此正確分析油井內不同竄槽形狀、大小十分重要，因為竄槽的不同形態直接決定對堵劑封堵效果和好壞和堵劑在不同竄槽中的狀態，直接影響油田的開發效果。

目前，現有的化學堵水方法主要是籠統的注入堵劑，并沒有區分不同堵劑在不同竄槽中的注入情況，由于在不同裂縫內毛細管力、承壓等參數有很大的差別，籠統的注入堵劑會造成極大的浪費，而且封堵效果難以準確估測，所以，在實驗室內進行模擬油井裂縫實驗尤為重要，通過向不同形態的裂縫中注入堵劑，綜合評價裂縫內堵劑封度規律和合適的注入參數。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種研究油井水泥環竄槽封堵規律的裝置，這種方法用來解決現在油井堵水無法考慮地下竄槽性質的問題，本發明的另一個目的是提供這種研究油井水泥環竄槽封堵規律的裝置進行實驗研究的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：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、多組鉍鉛錫合金薄片、鋼柱；堵劑注入裝置由平流泵、中間容器、壓力表、六通閥組成，平流泵連接中間容器，中間容器通過六通閥與油井模型連接，壓力表安裝在六通閥上，油井模型的射孔分別連接一個不同滲透率的巖芯；油井模型包括內管、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。

上述方案中兩個半圓管對扣形成的對接處設置有密封，防止水泥泄漏。

上述方案中油井模型有兩個，其中一個油井模型的內管高600mm，內徑140mm，壁厚5mm；外管高600mm，內徑200mm，壁厚5mm；另一個油井模型的內管高300mm，內徑140mm，壁厚5mm，外管高300mm，內徑200mm，壁厚5mm，以用于對比不同長度的裂縫的封堵規律。

上述方案中鉍鉛錫合金薄片厚度≥0.5mm，用于彎折成各種形狀。