[發(fā)明專利]一種膠結(jié)界面防動(dòng)態(tài)水竄性能評(píng)價(jià)用反應(yīng)釜

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010111827.5
• 申請(qǐng)日: 2020-02-24
• 公開（公告）號(hào): CN111266060A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐璧華;唐磊;謝應(yīng)權(quán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J3/04
• 分類號(hào): B01J3/04
• 代理公司: 北京化育知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發(fā)明公開了一種膠結(jié)界面防動(dòng)態(tài)水竄性能評(píng)價(jià)用反應(yīng)釜，涉及石油工程技術(shù)領(lǐng)域，包括與筒體兩端連接的頂蓋、底蓋，筒體內(nèi)放置有中空、環(huán)狀的模擬巖心，底蓋、頂蓋上分別設(shè)有與該通孔連通的動(dòng)態(tài)水流入口和動(dòng)態(tài)水流出口；筒體包括主體段以及位于主體段兩端的螺紋連接段，頂蓋、底蓋均包括與主體段內(nèi)徑匹配的縮徑段和與螺紋連接段內(nèi)徑匹配的擴(kuò)徑段，筒體兩端、位于頂蓋底蓋外側(cè)還設(shè)置有中空壓蓋，中空壓蓋與筒體的螺紋連接段螺紋連接，將頂蓋、底蓋壓緊固定在筒體兩端。本發(fā)明能模擬動(dòng)態(tài)能夠模擬地層內(nèi)注入動(dòng)態(tài)地層水的過程，通過壓蓋壓緊頂蓋、底蓋，減少了模擬巖心的損害，且將測竄入口、水泥漿孔集成到一個(gè)頂蓋上，結(jié)構(gòu)、操作簡單，節(jié)約了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，同時(shí)也能提高測竄準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種膠結(jié)界面防動(dòng)態(tài)水竄性能評(píng)價(jià)用反應(yīng)釜，用于評(píng)價(jià)固井水泥漿的抗水侵能力。

背景技術(shù)

目前，部分油田的勘探開發(fā)進(jìn)入中后期，長時(shí)間注水開發(fā)導(dǎo)致地層壓力系統(tǒng)復(fù)雜，縱向上存在高壓層，低壓層和常壓層多套壓力系統(tǒng)，雖然固井前有停注泄壓的措施，但不同地層泄壓速度不一致，因此泄壓效果并不明顯，固井水泥漿就位后仍然受到地層水壓力波動(dòng)的干擾，水泥漿被稀釋和沖蝕，這就是固井中的水竄問題，它是影響固井質(zhì)量的重要因素。

為了研究水竄對(duì)固井質(zhì)量的影響和驗(yàn)證水泥漿的抗水竄能力，現(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)了多種水竄模擬實(shí)驗(yàn)裝置，但其反應(yīng)釜大多結(jié)構(gòu)、操作復(fù)雜，功能還有待完善，如中國申請(qǐng)專利CN201611109718.X，其提供了一種固井水泥漿水侵模擬評(píng)價(jià)儀及評(píng)價(jià)方法，其采用兩個(gè)頂蓋，實(shí)驗(yàn)過程中需要切換頂蓋，操作繁瑣，且模擬過程中巖心中的水無法流動(dòng)，不能模擬動(dòng)態(tài)水竄過程。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種膠結(jié)界面防動(dòng)態(tài)水竄性能評(píng)價(jià)用反應(yīng)釜，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，本發(fā)明的具體方案如下：

一種膠結(jié)界面防動(dòng)態(tài)水竄性能評(píng)價(jià)用反應(yīng)釜，包括頂蓋、筒體和底蓋，筒體兩端分別與頂蓋、底蓋連接，筒體內(nèi)放置有環(huán)狀的模擬巖心，模擬巖心的兩端通過頂蓋、底蓋壓緊，模擬巖心外壁與筒體內(nèi)壁之間的環(huán)形空腔為水泥漿腔，頂蓋上設(shè)置有兩個(gè)與水泥漿腔連通的水泥漿孔，注水泥時(shí)，向其中一個(gè)水泥漿孔注入水泥，另一個(gè)水泥漿孔冒出水泥時(shí)視為注滿；頂蓋、底蓋上正對(duì)水泥漿腔與模擬巖心界面處分別設(shè)置有測竄出口和測竄入口，其特征在于，

模擬巖心中設(shè)置有通孔，底蓋、頂蓋上分別設(shè)有與該通孔連通的動(dòng)態(tài)水流入口和動(dòng)態(tài)水流出口；

筒體包括主體段以及主體段兩端的螺紋連接段，其中螺紋連接段的內(nèi)徑大于主體段內(nèi)徑；頂蓋、底蓋均包括與主體段內(nèi)徑匹配的縮徑段和與螺紋連接段匹配的擴(kuò)徑段，使得頂蓋、底蓋的縮徑段放入筒體的主體段后其擴(kuò)徑段位于筒體的螺紋連接段中，筒體兩端、位于頂蓋底蓋外側(cè)還設(shè)置有中空壓蓋，中空壓蓋與筒體的螺紋連接段螺紋連接，將頂蓋、底蓋固定于筒體兩端。

優(yōu)選的，所述頂蓋、底蓋的縮徑段周側(cè)面設(shè)置有環(huán)形槽，環(huán)形槽中安裝有橡膠密封圈。

優(yōu)選的，所述橡膠密封圈一周側(cè)面向主體段中心延伸至縮徑段末端，充分填充縮徑段與主體段之間的空隙，避免水泥漿侵入。

本發(fā)明使用方法如下：

(1)通過中空壓蓋將底蓋固定在筒體一端，將與地層滲透率和孔隙度相當(dāng)?shù)哪M巖心飽和模擬地層水后，放入筒體內(nèi)，通過中空壓蓋將頂蓋固定在筒體的另一端。

(2)從水泥漿孔向反應(yīng)釜內(nèi)注入水泥漿，模擬井下注水泥過程，直至水泥漿從另一注入口溢出時(shí)為止，再用絲堵將水泥漿口封堵，然后將反應(yīng)釜放入恒溫水浴鍋加熱，溫度設(shè)為地層溫度。

(2)模擬候凝過程，用平流泵通過底蓋的流動(dòng)水進(jìn)水口向模擬巖心的通孔中注水，同時(shí)流動(dòng)水出口排水，模擬地層內(nèi)注入動(dòng)態(tài)地層水過程，此過程中地層水會(huì)逐漸滲透到水泥漿與模擬地層的膠結(jié)界面；