[發(fā)明專利]一種基于低場(chǎng)核磁共振的泥餅封堵評(píng)價(jià)裝置及評(píng)價(jià)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811297339.7
• 申請(qǐng)日: 2018-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN109254027A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒲曉林;董汶鑫;翟玉芬;王梓豪;王紅彬;卿成林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N24/08
• 分類號(hào): G01N24/08
• 代理公司: 成都帝鵬知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51265
• 代理人: 黎照西

本發(fā)明提供一種基于低場(chǎng)核磁共振的泥餅封堵評(píng)價(jià)裝置及方法，裝置包括鉆井液盛裝壓濾系統(tǒng)、加熱加壓系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)；鉆井液盛裝壓濾系統(tǒng)包括鉆井液壓濾釜、地層巖心填充裝置，還包括鉆井液濾液盛裝裝置及密封鉆井液壓濾釜釜體的密封裝置；加熱加壓系統(tǒng)包括為加熱裝置及氮?dú)馄俊y(cè)量系統(tǒng)為核磁共振成像系統(tǒng)，包括主磁體、射頻中心和信號(hào)接收器、射頻脈沖釋放單元、線圈，以及信號(hào)處理器。評(píng)價(jià)方法包括：填充巖心充填單元和鉆井液；加熱加壓；設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)，啟動(dòng)核磁共振成像系統(tǒng)；持續(xù)測(cè)量，得到核磁信號(hào)數(shù)據(jù)及核磁共振數(shù)據(jù)圖；根據(jù)低磁場(chǎng)核磁共振的信號(hào)量評(píng)價(jià)泥餅封堵性；低磁場(chǎng)核磁共振的馳豫時(shí)間評(píng)價(jià)親疏水性；根據(jù)三維數(shù)據(jù)圖，評(píng)價(jià)封堵性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于低場(chǎng)核磁共振的泥餅封堵評(píng)價(jià)裝置及評(píng)價(jià)方法，屬于泥餅封堵性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鉆井時(shí)，在井底壓差的作用下，鉆井液會(huì)迅速失水在井壁上形成具有一定厚度的泥層，工程上將其稱為泥餅。泥餅可防止后續(xù)鉆井液的水份進(jìn)入地層，抑制井壁水化，起到穩(wěn)定井壁穩(wěn)定性的重要作用。換句話說，性能優(yōu)良的泥餅?zāi)軜O大提高工程安全性，極大降低鉆井經(jīng)濟(jì)損失。因而，工程上設(shè)計(jì)的泥餅在井底能否形成致密且封堵性良好的泥餅至關(guān)重要。而近年來，在石油與天然氣鉆采的過程中，因井壁失穩(wěn)所導(dǎo)致的工程問題不計(jì)其數(shù)。因此，對(duì)泥餅封堵性能的評(píng)價(jià)，對(duì)于順利完成鉆井，避免井壁失穩(wěn)具有重要的指導(dǎo)意義。

基于泥餅的形成原理，本發(fā)明結(jié)合低場(chǎng)核磁共振技術(shù)設(shè)計(jì)了一款低場(chǎng)核磁共振的泥餅封堵評(píng)價(jià)裝置及評(píng)價(jià)方法。不僅可以模擬鉆井液在高溫高壓條件下泥餅的形成過程，同時(shí)還可通過低場(chǎng)核磁檢測(cè)系統(tǒng)分析反應(yīng)釜體內(nèi)鉆井液水份含量變化及流動(dòng)變化，可直觀生動(dòng)地觀察泥餅對(duì)鉆井液的封堵作用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種基于低場(chǎng)核磁共振的泥餅封堵評(píng)價(jià)裝置及評(píng)價(jià)方法，不僅可以模擬鉆井液在高溫高壓條件下泥餅的形成過程，同時(shí)還可通過低場(chǎng)核磁檢測(cè)系統(tǒng)分析反應(yīng)釜體內(nèi)鉆井液水份含量變化及流動(dòng)變化，可直觀生動(dòng)地觀察泥餅對(duì)鉆井液的封堵作用。

本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，采用如下的技術(shù)方案。

一種基于低場(chǎng)核磁共振的泥餅封堵評(píng)價(jià)裝置，包括鉆井液盛裝壓濾系統(tǒng)、加熱加壓系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)；

鉆井液盛裝壓濾系統(tǒng)包括盛放測(cè)試鉆井液的鉆井液壓濾釜，鉆井液壓濾釜內(nèi)的一側(cè)設(shè)置有填充測(cè)試巖心的地層巖心填充裝置，還包括設(shè)置在地層巖心填充裝置外側(cè)的鉆井液濾液盛裝裝置，還包括密封鉆井液壓濾釜釜體的密封裝置；

還包括加熱加壓系統(tǒng)，包括為鉆井液壓濾釜加熱的加熱裝置，以及為鉆井液壓濾釜釜體提供壓力的氮?dú)馄浚獨(dú)馄亢豌@井液壓濾釜釜體連通；

測(cè)量系統(tǒng)為核磁共振成像系統(tǒng)，包括：主磁體，設(shè)置在鉆井液壓濾釜釜體外，射頻中心和信號(hào)接收器，設(shè)置在鉆井液壓濾釜釜體內(nèi)的射頻脈沖釋放單元，設(shè)置在鉆井液壓濾釜釜體外的線圈，以及信號(hào)處理器，用于接收處理由磁共振所產(chǎn)生的電子信號(hào)，還包括控制系統(tǒng)，用以控制加熱裝置的加熱、射頻中心與信號(hào)接收器的脈沖序列選擇，射頻頻率的選擇和實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)置、信號(hào)處理器采集的的電子信號(hào)的處理，生成圖像。

進(jìn)一步的，一種基于低場(chǎng)核磁共振的泥餅封堵評(píng)價(jià)裝置，測(cè)量系統(tǒng)還可以包括滲透流量測(cè)試系統(tǒng)，滲透流量測(cè)試系統(tǒng)包括設(shè)置在鉆井液濾液盛裝裝置的流量表，用于讀取單位時(shí)間內(nèi)濾液通過測(cè)試巖心的體積。

進(jìn)一步的，一種基于低場(chǎng)核磁共振的泥餅封堵評(píng)價(jià)裝置，基于基于的泥餅封堵評(píng)價(jià)裝置還包括設(shè)置在鉆井液壓濾釜釜體與主磁體之間的隔熱橡膠。

一種利用基于低場(chǎng)核磁共振的泥餅封堵評(píng)價(jià)裝置的泥餅封堵評(píng)價(jià)的方法，包括以下步驟：

步驟1，將實(shí)驗(yàn)需要的采樣巖心放入巖心充填單元，在鉆井液壓濾釜釜體中裝入評(píng)價(jià)用鉆井液，扭緊鉆井液壓濾釜釜體的密封單元。

步驟2，對(duì)鉆井液壓濾釜進(jìn)行加熱加壓，模擬實(shí)際情況；