[發明專利]鉆井液防漏堵漏效果評價實驗裝置及其評價方法

在審

• 申請號: 202010036217.3
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111122413A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 黃熠;胡永堂;蔣官澄;顏幫川;吳旭東;吳怡;馬磊;歐陽鐵兵;胡文軍;李占東;李磊;吳艷輝;李祝軍;鄧正強;賀垠博
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海石油（中國）有限公司湛江分公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N13/04
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 李慧

本發明公開了一種鉆井液防漏堵漏效果評價實驗裝置及其評價方法，包括有筒體，筒體的兩端分別設有第一筒蓋和第二筒蓋，第一筒蓋設有進氣口，第二筒蓋設有出液口，漏失地層模型設置在第二筒蓋的內側面，第一筒蓋和漏失地層模型之間設有腔室，筒體外設有第一輸氣管、第二輸氣管和第三輸氣管，第一輸氣管上設有增壓閥，第一輸氣管設有儲氣瓶，第二輸氣管和第三輸氣管分別與第一輸氣管連通，第二輸氣管設有泄壓閥，第三輸氣管與進氣口連通，第三輸氣管上設有進氣控制閥，出液口中設有輸液管，輸液管上設有出液控制閥，筒體外設有量筒，輸液管的一端對準于量筒的開口處，本發明能夠真實地模擬漏失地層，準確評價鉆井液的堵漏效果。

技術領域

本發明涉及油氣田勘探與開發技術領域，具體涉及一種鉆井液防漏堵漏效果評價實驗裝置及其評價方法。

背景技術

國內的南海深水油氣資源非常豐富，是國內石油產量的主要接替區，在深水和超深水的鉆井作業中，隨著鉆井深度的增加，地層破裂的壓力會越來越低，鉆井液安全密度窗口變窄，導致鉆井作業時頻繁出現井漏，深水井漏會對鉆井作業帶來嚴重的危害，主要包括：損失大量的鉆井液，浪費生產成本；隔水管鉆井液丟失，造成隔水管被擠壞；容易消耗大量的堵漏材料，增加鉆井的成本；延誤工期，影響地質工作的正常進行，干擾油氣層資料的分析和處理；損害儲層，影響后期油氣資源的生產；容易造成井塌、井噴或者卡鉆等情況。此外，深水井漏的處理十分復雜，深水鉆井堵漏效果的成功率普遍較低，其主要的原因包括：一是漏失地層的不確定性，導致堵漏材料和漏失地層匹配性差，二是堵漏之前缺乏合適的堵漏效果評價方法，現場仍然以經驗封堵作為主要的解決方式。

現階段，解決深水漏失的技術主要是室內模擬和評價深水鉆井漏失材料的堵漏效果，用于室內模擬的設備主要有兩種：一是沿用二十世紀研發的QD型堵漏儀，其主要原理是通過單一縫寬縫隙板和不同粒徑的鋼珠來模擬裂縫型漏失地層和洞穴型漏失地層，但是QD型堵漏儀在漏失的真實性方面存在一定的局限，不能定量地提供漏失地層的參數；二是利用高溫高壓失水儀，通過具有不同縫寬的天然巖心或人造巖心，與不同粒徑的沙粒制成的砂床來模擬漏失地層，天然巖心或人造巖心在實驗過程中容易變形，導致縫隙寬度的變化，而砂床構建的漏失地層模型雖然可以通過沙粒的粒徑選擇接近真實地層的情況，但是砂床厚度難以達到均一，影響堵漏效果的評價真實性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鉆井液防漏堵漏效果評價實驗裝置及其評價方法，能夠真實地模擬裂縫型漏失地層和滲透型漏失地層，準確評價鉆井液的堵漏效果，且具有高度的可操作性。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

鉆井液防漏堵漏效果評價實驗裝置，包括有筒體，筒體的一端設有第一筒蓋，筒體的另一端設有第二筒蓋，第一筒蓋設有進氣口，第二筒蓋設有出液口，漏失地層模型設置在第二筒蓋的內側面，第一筒蓋和漏失地層模型之間設有腔室，筒體外設有第一輸氣管、第二輸氣管和第三輸氣管，第一輸氣管上設有增壓閥，第一輸氣管的一端設有儲氣瓶，第二輸氣管的一端和第三輸氣管的一端分別連通在第一輸氣管的另一端上，第二輸氣管的另一端設有泄壓閥，第三輸氣管的另一端連通在進氣口上，第三輸氣管上設有進氣控制閥，出液口中設有輸液管，輸液管上設有出液控制閥，筒體外設有量筒，輸液管的一端對準于量筒的開口處。

優選地，筒體和第一筒蓋之間設有第一密封環，筒體和漏失地層模型之間設有第二密封環，漏失地層模型和第二筒蓋之間設有第三密封環。

優選地，筒體的內側面設有向內延伸的凸起部，漏失地層模型位于凸起部和第二筒蓋之間，第二密封環位于漏失地層模型和凸起部之間。

優選地，筒體的外側面設有加熱套。

優選地，漏失地層模型為石英砂盤。

優選地，漏失地層模型上設有從上表面延伸到下表面的通道，通道的內壁設有若干道縫紋。