[發(fā)明專利]一種動(dòng)態(tài)裂縫堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011250799.1
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN112360390B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮永存;馬成云;鄧金根;李曉蓉;羅超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): E21B33/13
• 分類號(hào): E21B33/13;E21B43/26;E21B49/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 謝斌

本發(fā)明公開了一種動(dòng)態(tài)裂縫堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法，該實(shí)驗(yàn)裝置包括裂縫模擬實(shí)驗(yàn)儀，裂縫模擬實(shí)驗(yàn)儀裝設(shè)有動(dòng)態(tài)裂縫模擬機(jī)構(gòu)。本發(fā)明公開的動(dòng)態(tài)裂縫堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置可以模擬裂縫由閉合再到開啟的動(dòng)態(tài)變化過程，該實(shí)驗(yàn)方法可用于研究不同堵漏材料搭配下及不同加量下所能自適應(yīng)所能夠封堵的裂縫寬度變化范圍，也可用于定量研究鉆井液流變參數(shù)和水力學(xué)參數(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)裂縫內(nèi)的堵漏層穩(wěn)定性的影響規(guī)律，實(shí)現(xiàn)模擬動(dòng)態(tài)裂縫的堵漏過程，又實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測和評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)裂縫內(nèi)的堵漏效果和堵漏位置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種動(dòng)態(tài)裂縫堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

在石油工程領(lǐng)域中，井漏問題一直是一個(gè)世界級(jí)的難題，困擾國內(nèi)外石油勘探、開發(fā)，至今未能完全解決。多數(shù)鉆井過程都有不同程度的漏失，嚴(yán)重的井漏會(huì)導(dǎo)致井內(nèi)壓力下降，影響正常鉆井、引起井壁失穩(wěn)、誘發(fā)地層流體涌入井筒內(nèi)部并造成井噴。現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)表明，堵漏的成功率還不到30％。

目前，已有大量的研究人員針對(duì)不同類型的漏失問題進(jìn)行研究，并提出了各種材料的堵漏劑以及評(píng)價(jià)了這些堵漏劑的堵漏效果。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中的評(píng)價(jià)堵漏劑材料的裝置和方法僅能對(duì)裂縫尺寸固定的裂縫進(jìn)行定性評(píng)價(jià)分析，而真實(shí)鉆井過程中大部分裂縫開始是閉合的，在鉆井液壓差的作用下裂縫才逐漸張開，然后鉆井液中堵漏材料才能進(jìn)入裂縫中，并對(duì)裂縫架橋封堵。此外，現(xiàn)有裂縫堵漏評(píng)價(jià)裝置無法實(shí)時(shí)監(jiān)測堵漏速度和判斷堵漏位置，因此無法用于評(píng)價(jià)堵漏材料的性能、堵漏效果、堵漏劑材料之間的級(jí)配關(guān)系及封堵層層壓能力，而且不能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測和評(píng)價(jià)堵漏速度、堵漏效果和堵漏位置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種動(dòng)態(tài)裂縫堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法，用以解決現(xiàn)有裂縫堵漏評(píng)價(jià)裝置不能實(shí)現(xiàn)模擬泥頁巖裂縫形態(tài)動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的問題。

本發(fā)明提供一種動(dòng)態(tài)裂縫堵漏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置，包括裂縫模擬實(shí)驗(yàn)儀、儲(chǔ)液罐、回收池、液壓泵、手壓泵、稱液電子天平、入口壓力表、出口壓力表、第一背壓閥和第二背壓閥，所述裂縫模擬實(shí)驗(yàn)儀的上部設(shè)置有進(jìn)液口和出液口，所述裂縫模擬實(shí)驗(yàn)儀的底部設(shè)置有滲液口；所述儲(chǔ)液罐的出液口與所述液壓泵的進(jìn)液口通過管道相連通，所述液壓泵的出液口與所述裂縫模擬實(shí)驗(yàn)儀的進(jìn)液口通過輸進(jìn)管道相連通；所述輸進(jìn)管道上設(shè)置有入口壓力表；所述裂縫模擬實(shí)驗(yàn)儀的出液口通過輸出管道連接至回收池的正上方，所述輸出管道的出液端設(shè)置有第一背壓閥；所述輸出管道上設(shè)置有出口壓力表；所述滲液口上設(shè)置有排液管，該排液管上設(shè)置有第二背壓閥；所述稱液電子天平上設(shè)置有稱液容器，所述稱液電子天平的稱液容器設(shè)置于所述排液管出口的正下方；所述手壓泵與所述筒體的側(cè)壁上開設(shè)有進(jìn)氣口相連通；當(dāng)手壓泵向所述膠套與所述筒體組成的環(huán)形空間內(nèi)提供壓力，由于膠套的可變形性，手壓泵輸進(jìn)的壓力可順利的傳遞巖體樣本，實(shí)現(xiàn)對(duì)巖體樣本施加徑向壓力。

優(yōu)選地，所述裂縫模擬實(shí)驗(yàn)儀包括筒體、上封蓋、下封蓋、上堵頭、下堵頭、壓頭和膠套，所述上封蓋和所述下封蓋分別設(shè)置于所述筒體的頂端和底端，所述上堵頭和所述下堵頭于所述筒體內(nèi)部且分別緊貼所述上封蓋和所述下封蓋，所述上堵頭、所述下堵頭及所述筒體共同圍成一個(gè)置容腔體，所述置容腔體內(nèi)的幾何尺寸恰好能容納巖體樣本；所述上封蓋的兩側(cè)分別設(shè)置有進(jìn)液口和出液口，所述進(jìn)液口與所述置容腔體之間設(shè)置有進(jìn)液通道槽，所述進(jìn)液通道槽從外至內(nèi)依次穿過靠近進(jìn)液口一側(cè)的上封蓋和上堵頭；所述出液口與所述置容腔體之間設(shè)置有出液通道槽，所述出液通道槽從內(nèi)至外依次穿過靠近出液口一側(cè)的上堵頭和上封蓋；所述上堵頭的進(jìn)液通道槽與出液通道槽之間設(shè)置有交匯槽，所述交匯槽與所述置容腔體相連通。