[發明專利]一種鉆井液漏失損害模擬裝置及方法

有效

• 申請號: 202210119719.1
• 申請日: 2022-02-09
• 公開（公告）號: CN114152555B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 滕格格;佘繼平;張世玉;李陽;倪建軍;張浩
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 成都正德明志知識產權代理有限公司 51360
• 代理人: 張小娟

本發明公開了一種鉆井液漏失損害模擬裝置及方法，涉及勘探領域，裝置包括測試腔室、夾持器、巖心、第一供液器、第二供液器、增壓泵、磁力泵、圍壓泵、第一密閉容器和平流泵；巖心設置在夾持器內，夾持器的前端與測試腔室的側壁相連并與測試腔室內部空間連通；測試腔室的側壁為平面。本發明可以在不移動巖心的基礎上實現巖心損害前滲透率測試、壓力傳遞法進行滲透率測試、鉆井液侵入深度測試、損害后滲透率測試和濾餅滲透率測試，即完成鉆井液的損害?評價一體化測試。

技術領域

本發明涉及勘探領域，具體涉及一種鉆井液漏失損害模擬裝置及方法。

背景技術

鉆井過程中，在過平衡條件下（液柱壓力大于地層壓力），鉆井液將侵入地層，其中濾液侵入地層，固相顆粒在近井壁地帶堆積形成濾餅，即儲層損害帶，從而極大地影響油氣藏的產能。尤其對于致密砂巖儲層，鉆井液造成的損害往往是難以恢復的。若要明確鉆井液對儲層的損害程度，須研究鉆井液的侵入深度。目前，有學者提出使用電阻測試法和體積法來擬合侵入深度與時間的關系，但電阻測試法操作復雜，且巖樣上的電阻監測點固定，不可反映鉆井液侵入深度隨時間變化的真實情況；體積法雖有效可行，但誤差較大。其余的鉆井液侵入深度測試多為數值模擬。由于實驗難度較大，在室內研究鉆井液侵入深度的實驗并不多見，針對致密砂巖鉆井液侵入的實驗更為缺乏。在本領域中，用鉆井液侵入深度表征鉆井液對儲層的損害程度過于單一，并沒有形成一套完整的裝置及方法去研究鉆井液損害。

另外，現有的測試腔室的橫截面為圓形，與巖心存在弧度夾角，在侵入測試中將鉆井液全放入測試腔室內，通過測試腔室內的轉子帶動鉆井液流動。該方式難以控制鉆井液的真實流速。鉆井液侵入后，其固相顆粒在侵入端堆積形成濾餅，濾餅滲透率是衡量濾餅材料特征及結構性能的重要參數，現有裝置無法進行損害-評價一體化測試，且在形成濾餅后需要將巖心取出測量濾餅參數，然后再放回夾持器進行濾餅滲透率測試，此過程因為移動原因無法保證濾餅完整性，將直接導致測量結果可能存在較大誤差。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種鉆井液漏失損害模擬裝置及方法解決了現有裝置無法進行損害-評價一體化測試，且測試濾波滲透率需要移動濾餅的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

提供一種鉆井液漏失損害模擬裝置，其包括測試腔室、夾持器、巖心、第一供液器、第二供液器、增壓泵、磁力泵、圍壓泵、第一密閉容器和平流泵；

巖心設置在夾持器內，夾持器的前端與測試腔室的側壁相連并與測試腔室內部空間連通；測試腔室的側壁為平面；

圍壓泵與夾持器相連；

磁力泵由電機驅動，磁力泵的出口連接第三三通閥，第三三通閥的另外兩個口分別連接測試腔室的入口和夾持器的末端；第三三通閥和夾持器的末端之間的管道上設置有第四壓力傳感器；

測試腔室內設置有第一壓力傳感器，測試腔室的出口通過第一流量計連接第一三通閥，第一三通閥的另外兩個口分別連接第一供液器的入口和第二供液器的入口；第一供液器和第二供液器均與增壓泵相連；第一供液器的出口和第二供液器的出口分別連接第二三通閥的兩個口，第二三通閥的第三個口連接磁力泵的入口；其中第一供液器所提供的液體為地層水；第二供液器所提供的液體為鉆井液；

平流泵的一端與第一密閉容器相連，平流泵的另一端依次通過通斷閥和第二流量計與夾持器的末端相連；通斷閥和第二流量計之間的管線上設置有第三壓力傳感器。

進一步地，測試腔室包括殼體和抽拉體；夾持器與殼體的一個側壁相連；殼體的底部設置有排液口；

抽拉體包括活動設置在殼體中的擋板，擋板的一側設置有支撐柱；擋板的外圍設置有密封件；

支撐柱上套設有旋轉件，旋轉件上設置有把手，旋轉件上通過螺紋連接有驅動環，驅動環上設置有支撐件，支撐件的前端設置有用于擠壓密封件的擠壓件。