[發明專利]井壁裂隙打印地面模擬試驗方法

在審

• 申請號: 202211297872.X
• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號: CN115824680A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 陳小元;文平;王委;劉亞
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化華東石油工程有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;E21B49/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 任利國

本發明公開了一種井壁裂隙打印地面模擬試驗方法，步驟為：制作花崗巖筒圈且內壁切割裂縫，制作井口蓋板、上蓋板和井底板；在井坑底澆筑混凝土底座，嵌入井底板；在井底板上逐節安裝井筒；在井口覆蓋木模并固定預埋螺栓；在井筒外周扎鋼筋籠，澆筑混凝土；達到強度后拆木模，在打印裝置的上端旋接上接頭并焊接中心豎管；將打印裝置起吊放入井筒內腔且置于井底板中心；安裝井口蓋板，然后將上蓋板覆蓋在井口蓋板上；在中心豎管上安裝筒內壓力表并通過筒內注水閥與筒內注水管相連，在偏心豎管上安裝環空壓力表并通過環空注水閥與環空注水管相連；向井下加壓，對打印裝置進行井壁裂隙打印。本發明可對井壁打印動作及效果進行驗證，獲取打印參數。

技術領域

本發明涉及一種石油鉆井裂縫的打印，尤其涉及一種井壁裂隙打印地面模擬試驗方法，屬于鉆井工具試驗技術領域。

背景技術

在石油勘探、采油和鉆井工程的研究工作中，弄清楚地層裂縫在井壁上的形狀、大小、分布情況具有重要的意義。獲取井壁裂縫的物理數據有多種方法，其中公布號為CN109162710A的中國發明專利申請，公開了一種井壁裂隙打印裝置，包括：內架結構體，其具有中心通道，內架結構體上沿軸向方向設有至少一個安裝環槽；至少一個打印機構，能徑向移動地安裝在至少一個安裝環槽內，打印機構具有沿圓周方向設置的至少三個安裝托，安裝托的外側均設有打印結構層。該井壁裂隙打印裝置，能夠獲得地層中不同巖性在井壁上的裂縫和孔洞，其形狀、長短、寬窄、數量分布及方向等參數，裝置結構簡單，操作方便。

該井壁裂縫打印裝置至今未能真正下到井內進行打印，主要原因如下：1、打印效果尚未在地面獲得過驗證，打印參數無法確定，直接下井作業的風險過大。

2、因為鉆井過程中造成井下復雜的裂縫或裂縫性油藏的儲油裂縫多存在于諸如花崗巖、輝綠巖、灰巖等較硬的埋藏較深的巖層中，且大小、多少、走向不盡相同，淺地層多為硬度不高、裂縫較少的泥巖，不易打印。如果將打印裝置直接下到深井內進行打印，無法觀測到打印裝置在機構運動時的合理性和可靠性，而且周期長，容易造成井下事故。

一般鉛的莫氏硬度為1.5，密度11.3437g/cm3，耐溫可達220℃以上，熔點327℃。在現場打撈落物的施工中，Φ215.9mm的井眼，采用Φ200mm鉛模，加壓5T方可將井底落物的表面形狀打印出來，壓強為1.56MPa。但是地面試驗證明，與鉛模打印井下朝上的尖銳物不同，井壁打印沒有鉆柱的重力，加上表面粘附有糊狀鉆井液，打印井下尖銳物的經驗不能適用于打印井壁裂隙。

傳統的裂隙打印裝置在活塞頂出使鉛模完成打印后，很多情況下，活塞不能縮回缸體中，使鉛模的打印面暴露在工具的圓周外，在上提過程中，容易與井壁發生刮蹭，使打印痕跡受到磨損，甚至于鉛模會發生脫落，或者被卡在井壁臺階處。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種井壁裂隙打印地面模擬試驗方法，可以較為真實地模擬井下環境，在地面對井壁打印動作及效果進行驗證，獲取準確的打印參數。

為解決以上技術問題，本發明的一種井壁裂隙打印地面模擬試驗方法，依次包括如下步驟：

S1、制作模擬井筒用的多節花崗巖筒圈，各花崗巖筒圈的內壁均切割有模擬裂縫；

S2、制作封閉井口的井口蓋板及上蓋板，井口蓋板上焊接有偏心豎管和測溫套管，焊接制作井底板；

S3、在地面挖井坑，在坑底澆筑混凝土底座，將井底板水平嵌在混凝土底座的頂部中心；

S4、混凝土底座凝固后，在井底板上逐節疊置花崗巖筒圈構成竹節井筒；

S5、在竹節井筒的上端口覆蓋木模，木模上設有與井口蓋板法蘭螺栓孔一一對應的木模鉸制孔，各預埋螺栓自下而上穿過且固定在相應木模鉸制孔中；

S6、在竹節井筒的外周扎鋼筋籠，然后澆筑混凝土；

S7、鋼筋混凝土達到強度后，拆除木模，在打印裝置的上端旋接筒體上接頭，筒體上接頭的中心孔上端口焊接有向上延伸的中心豎管；