[發明專利]一種模擬水泥水化對水合物儲層穩定性影響的裝置及方法

在審

• 申請號: 202011078974.3
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112114119A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 李晶;秦緒文;寇貝貝;李博;李彬;曾靜;申凱翔;陳靚
• 申請（專利權）人: 廣州海洋地質調查局
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38;G05D27/00;G01D21/02;G09B25/00
• 代理公司: 北京銘本天律師事務所 11909
• 代理人: 宋松

本發明涉及水泥水化放熱的技術領域，特別是涉及一種模擬水泥水化對水合物儲層穩定性影響的裝置及方法，其結構簡單，可模擬水泥水化放熱對水合物儲層穩定性的影響，有助于使用者對水泥水化放熱的研究，提高深水淺軟水合物儲層的固井質量和井筒完整性，為后期降壓生產提供保障；包括檢測裝置和水泥加注裝置，所述檢測裝置包括釜體和恒溫箱，所述釜體處于恒溫箱內部，釜體底部設置有多個基座，釜體內邊緣區域為水合物反應釜，水合物反應釜內部設置有石英砂，釜體內中部為水泥水化釜，水合物反應釜連通有注水管線和注氣管線，注水管線上設置有注水閥門，注氣管線上設置有注氣閥門，注氣管線另一端連通有甲烷氣源。

技術領域

本發明涉及水泥水化放熱的技術領域，特別是涉及一種模擬水泥水化對水合物儲層穩定性影響的裝置及方法。

背景技術

作為油氣井建井環節中的重要一步，固井質量的好壞直接關系到油氣井的安全產生及壽命周期。隨著我國經濟迅速發展，對能源的需求量日益增加，這就需要開采更多的石油與天然氣資源。在深水油氣資源開采中，尤其是深水淺部資源的開采中，由于天然氣水合物的存在，對固井提出了更高的要求。固井過程中水泥水化會釋放大量的熱量，水化放熱會影響深水淺部水合物儲層的穩定性，造成水合物不受控的分解，從而導致固井施工和水泥凝固過程中氣體進入環空，導致氣侵現象的發生，從而影響固井質量，嚴重的可能導致油氣井的報廢。

因此，針對水泥水化放熱對深水淺部天然氣水合物儲層的影響，有必要研究出一種模擬水泥水化對水合物儲層穩定性影響的裝置以及方法來解決上述問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的一個目的在于提供一種模擬水泥水化對水合物儲層穩定性影響的裝置，其結構簡單，可模擬水泥水化放熱對水合物儲層穩定性的影響，有助于使用者對水泥水化放熱的研究。

本發明的另一個目的在于提供一種模擬水泥水化對水合物儲層穩定性影響的方法。

本發明的一種模擬水泥水化對水合物儲層穩定性影響的裝置，包括檢測裝置和水泥加注裝置，所述檢測裝置包括釜體和恒溫箱，所述釜體處于恒溫箱內部，釜體底部設置有多個基座，釜體內邊緣區域為水合物反應釜，水合物反應釜內部設置有石英砂，釜體內中部為水泥水化釜，水合物反應釜連通有注水管線和注氣管線，注水管線上設置有注水閥門，注氣管線上設置有注氣閥門，注氣管線另一端連通有甲烷氣源，水合物反應釜內部設置有多個溫壓傳感器，多個溫壓傳感器通過數據傳輸線連接有數據采集終端，釜體底部設置有與水合物反應釜連通的泄壓管線，泄壓管線上設置有泄壓閥；

所述水泥加注裝置包括攪拌罐，攪拌罐底端連通有伸入至恒溫箱內部的水泥水化釜內部的水泥注入管，攪拌罐頂部連通有水泥灰儲罐和藥品水儲罐，并且水泥灰儲罐與攪拌罐之間連通有注灰閥，藥品水儲罐與攪拌罐之間設置有藥品水閥，水泥注入管上連通有水泥漿注入閥。

本發明的一種模擬水泥水化對水合物儲層穩定性影響的裝置，所述攪拌罐內部設置有攪拌器。

本發明的一種模擬水泥水化對水合物儲層穩定性影響的裝置，所述水泥注入管包括兩段管道，兩段管道之間采用快速連接接頭連接。

本發明的一種模擬水泥水化對水合物儲層穩定性影響的裝置，水合物反應釜上連通有壓力表和溫度表。

本發明的一種模擬水泥水化對水合物儲層穩定性影響的方法，包括以下步驟：