[發明專利]高溫高壓測井室內模擬裝置及其試驗方法

在審

• 申請號: 201810840932.5
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108952684A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 許明標;王曉亮;文華;楊曉榕
• 申請（專利權）人: 長江大學;荊州嘉華科技有限公司
• 主分類號: E21B47/005
• 分類號: E21B47/005
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 黃君軍

1.一種高溫高壓測井室內模擬裝置，其特征在于，所述高溫高壓測井室內模擬裝置包括：

試驗釜，其包括釜體、密封釜蓋以及模型構件，所述釜體上端開口，與所述密封釜蓋可拆卸連接，形成一測量腔，所述模型構件內置于所述測量腔內，下端與所述釜體下底面密閉連接，所述模型構件包括套管以及套接于所述套管外的模擬地層，所述模擬地層與所述套管之間形成一水泥腔，所述水泥腔包括四個子腔體，第一子腔體、第二子腔體、第三子腔體以及第四子腔體依次連接圍繞所述套管形成一環形，至少一個所述子腔體內填充有水泥；

測量探頭，其包括探桿、多個直探頭以及多個斜探頭，所述探桿一端穿過所述密封釜蓋，插入到所述套管內，所述直探頭以及所述斜探頭與所述探桿側壁連接，布置于所述套管內；

加熱器，其與所述釜體外壁抵接；

加壓裝置，其包括壓力機以及加壓管，所述加壓管一端連通所述壓力機，另一端連通所述測量腔。

2.根據權利要求1所述的高溫高壓測井室內模擬裝置，其特征在于，所述試驗釜還包括一旋轉刻度盤，所述密封釜蓋上開設有一安裝孔，所述旋轉刻度盤內嵌于所述安裝孔內，所述探桿一端與所述旋轉刻度盤連接。

3.根據權利要求2所述的高溫高壓測井室內模擬裝置，其特征在于，所述高溫高壓測井室內模擬裝置還包括與所述測量腔連通的溫度計以及壓力計。

4.根據權利要求3所述的高溫高壓測井室內模擬裝置，其特征在于，所述高溫高壓測井室內模擬裝置還包括依次與所述測量探頭電信號連接的聲波轉化開關、數據采集器、聲波處理器以及聲波顯示器。

5.根據權利要求4所述的高溫高壓測井室內模擬裝置，其特征在于，所述每個所述子腔體均為90°扇形結構。

6.一種高溫高壓測井室內模擬裝置的試驗方法，其特征在于，其包括以下步驟：

S1、制作第一模型構件，其第一子腔體以及第三子腔體內填充水泥，并與所述套管以及所述模擬地層完全膠結，將所述第一模型構件下端與所述試驗釜下底面密閉連接，常溫常壓養護侯凝48h；

S2、在所述套管內以及所述第一模型構件與所述釜體之間注水，所述第二子腔體內注水，所述第四子腔體內注油，然后安裝所述密封釜蓋以及測量探頭，控制所述加熱器以及所述壓力機，使得測量腔內升溫至140～160℃，壓力45～55MPa，待溫度壓力升至目標值后，所述測量探頭發出聲波信號并接收反射回的聲波信號，并將反射回來的聲波信號依次傳輸給所述數據采集器、所述聲波處理器以及所述聲波顯示器，獲得所述第一模型構件水介質以及油介質的聲幅曲線圖；

S3、將所述第二子腔體內的水抽出，然后安裝所述密封釜蓋以及測量探頭，按照S2所述方法獲得所述第一模型構件的氣介質的聲幅曲線圖；

S4、制作第二模型構件，其第一子腔體、第二子腔體以及第三子腔體內填充水泥，所述第一子腔體內水泥與所述套管以及所述模擬地層完全膠結，所述第二子腔體內水泥與所述套管設置第一間隙，與所述模擬地層完全膠結，所述第三腔體內水泥與所述套管設置第二間隙，與所述模擬地層完全膠結，將所述第二模型構件下端與所述試驗釜下底面密閉連接，常溫常壓養護侯凝48h，所述第一間隙小于所述第二間隙；

S5、在所述套管內以及所述第二模型構件與所述釜體之間注水，在所述第四子腔體內注水，按照S2所述方法獲得第二模型構件的水介質的聲幅曲線圖，然后將所述第四子腔體內水抽出，按照S2所述方法獲得第二模型構件的氣介質的聲幅曲線圖，再在所述第四子腔體內注油，按照S2所述方法獲得第二模型構件的油介質的聲幅曲線圖；

S6、制作第三模型構件，其第一子腔體、第二子腔體以及第三子腔體內填充水泥，所述第一子腔體內水泥與所述套管以及所述模擬地層完全膠結，所述第二子腔體內水泥與所述模擬地層設置所述第一間隙，與所述套管完全膠結，所述第三腔體內水泥與所述模擬地層設置所述第二間隙，與所述套管完全膠結，將所述第二模型構件下端與所述試驗釜下底面密閉連接，常溫常壓養護侯凝48h；

S7、在所述套管內以及所述第三模型構件與所述釜體之間注水，在所述第四子腔體內注水，按照S2所述方法獲得第三模型構件的水介質的聲幅曲線圖，然后將所述第四子腔體內水抽出，按照S2所述方法獲得第三模型構件的氣介質的聲幅曲線圖，再在所述第四子腔體內注油，按照S2所述方法獲得第三模型構件的油介質的聲幅曲線圖。