[發(fā)明專利]一種測定水平井筒膠結(jié)界面失效長度的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811059435.8
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109209324B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐陽勇;段志鋒;蒙華軍;來軒昂;吳學升;高云文;張燕娜;陳春宇;趙巍;艾磊;李治君
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B49/00
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 趙嬌

本發(fā)明公開了一種測定水平井筒膠結(jié)界面失效長度的系統(tǒng)及方法，包括巖心制備裝置（3）、水平井筒制備裝置（2）、壓裂模擬裝置（1）、總控計算機（14）和滑道（15），所述巖心制備裝置（3）、水平井筒制備裝置（2）、壓裂模擬裝置（1）依次通過滑道（15）連接，其中巖心制備裝置（3）、水平井筒制備裝置（2）、壓裂模擬裝置（1）分別與總控計算機（14）電連，所述巖心制備裝置（3）將制備的巖心（36）通過滑道（15）傳送到水平井筒制備裝置（2），所述水平井筒制備裝置（2）將制備的水平井筒膠結(jié)界面模擬件通過滑道（15）傳送到壓裂模擬裝置（1）中進行壓裂。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水平井筒膠結(jié)界面檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種測定水平井筒膠結(jié)界面失效長度的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

水泥環(huán)是油氣井固井中的關(guān)鍵部位，水泥環(huán)的主要作用是對套管與地層巖石的環(huán)形空間進行有效的封隔，防止在鉆井、生產(chǎn)過程和增產(chǎn)作業(yè)中的地層流體發(fā)生竄流。水力壓裂作為一種增產(chǎn)手段已經(jīng)在采油、采氣領(lǐng)域中被廣泛使用，水平井在水力壓裂過程中，井筒由于受地層壓力及壓裂液壓力的作用，經(jīng)常會導致井筒受損，由于水泥環(huán)及套管自身強度比較高，所以膠結(jié)界面就成為了水力壓裂過程中最容易發(fā)生損壞的地方。油氣井在水力壓裂過程中由于井內(nèi)壓力波動大，而且不同的井身結(jié)構(gòu)和不同的地層特性都極易對套管及水泥環(huán)造成影響，尤其是對膠結(jié)界面影響很大。如今許多研究者都是針對如何提高膠結(jié)界面的膠結(jié)強度方面的研究，這些研究的方向都是在界面失效之前如何減少或杜絕裂縫的產(chǎn)生，然而對于裂縫產(chǎn)生后膠結(jié)界面脫膠失效長度的研究并不多，但是膠結(jié)界面的失效長度又決定著各段壓裂之間的距離。因此，針對不同的井身結(jié)構(gòu)及地層特性，進行水力壓裂試驗測定井筒膠結(jié)界面的脫膠長度就有很重要的研究意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測定水平井筒膠結(jié)界面失效長度的系統(tǒng)及方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)中1：目前對于裂縫產(chǎn)生后膠結(jié)界面脫膠失效長度的研究不多；2：測定膠結(jié)界面脫膠失效長度不精準；3：檢測方法比較麻煩等問題。

為了解決技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種測定水平井筒膠結(jié)界面失效長度的系統(tǒng)，包括巖心制備裝置、水平井筒制備裝置、壓裂模擬裝置、總控計算機和滑道，所述巖心制備裝置、水平井筒制備裝置、壓裂模擬裝置依次通過滑道連接，其中巖心制備裝置、水平井筒制備裝置、壓裂模擬裝置分別與總控計算機電連，所述巖心制備裝置將制備的巖心通過滑道傳送到水平井筒制備裝置，所述水平井筒制備裝置將制備的水平井筒膠結(jié)界面模擬件通過滑道傳送到壓裂模擬裝置中進行壓裂。

優(yōu)選的，所述巖心制備裝置包括鉆孔系統(tǒng)、巖心制備模具、原料混合裝置、巖心原料控制器和巖心原料收集裝置，其中鉆孔系統(tǒng)包括鉆孔器和鉆孔控制器，所述鉆孔控制器和巖心原料控制器分別與總控計算機連接，所述鉆孔器分別連接鉆孔控制器和巖心制備模具，其中巖心制備模具分別連接總控計算機和原料混合裝置，所述原料混合裝置分別連接巖心原料控制器和巖心原料收集裝置所述巖心制備裝置將制備的巖心通過滑道傳送到水平井筒制備裝置中。

優(yōu)選的，所述原料混合裝置設(shè)置有攪拌器、溫度控制器和水浴箱，其中攪拌器設(shè)置于原料混合裝置內(nèi)部，所述溫度控制器設(shè)置于原料混合裝置內(nèi)部側(cè)壁，其中水浴箱設(shè)置于原料混合裝置上端，其中溫度控制器用于檢測攪拌器的溫度，其中水浴箱用于給攪拌器供水。

優(yōu)選的，所述鉆孔器設(shè)有多個鉆頭，其中鉆頭用于在巖心表面鉆取模擬井眼。

優(yōu)選的，所述水平井筒制備裝置包括水泥環(huán)制備裝置、套管固定鉗、滑動控制器、滑動光桿、水泥原料控制器、水泥原料收集裝置和水泥原料混合裝置，其中滑動控制器和水泥原料控制器分別與總控計算機電連，所述滑動光桿分別連接滑動控制器和套管固定鉗，其中套管固定鉗另一端連接水泥環(huán)制備裝置，所述水泥環(huán)制備裝置連接水泥原料混合裝置，其中水泥原料混合裝置分別連接水泥原料控制器和水泥原料收集裝置，所述水平井筒制備裝置將制備的水平井筒膠結(jié)界面模擬件通過滑道傳送到壓裂模擬裝置中進行壓裂。