一种研究溢漏同存发生机理的试验方法技术

本发明专利技术公开了一种用于研究溢漏同存发生机理的试验方法，包括以下步骤：将模拟地层装入一定量模拟地层流体，将模拟井筒装入一定量钻井液；基于试验条件，通过第一限压装置、第二限压装置、第一泵、第二泵、进油阀门、泄油阀门、进液阀门及泻液阀门的打开或关闭控制模拟地层流体和钻井液的状态以模拟实际钻井过程中地层流体和钻井液的状态；基于模拟地层裂缝的显示，间隔预定时间在泄油阀门处测量钻井液的漏失量以分析溢漏同存发生机理。本发明专利技术通过设置定容和定压两种试验条件并在试验过程中改变试验参数来模拟地层流体端和钻井端的不同状态，有效减小了外界因素对实验结果的影响，操作简单，维护方便，对裂缝性地层研究由非常好的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻井
，具体地说，涉及一种研究钻遇裂缝性地层时溢漏同存现象发生机理的试验方法。
技术介绍
裂缝是地层流体主要的储集空间和流通通道，裂缝性储层中的油气储量占油气储层的绝大部分，所以裂缝性地层的研究对油气田的开发非常重要。钻遇裂缝性地层时常遇见溢漏同存现象。溢漏同存现象是指在钻遇裂缝性地层时，钻井液与地层流体由于密度差而发生重力置换作用，即钻井液进入地层裂缝与地层流体进入井筒同时发生。出现溢漏同存时处理难度大、风险大，工艺技术复杂，稍有不慎就会引发破坏性甚至灾难性的事故，所以预防和处理溢漏同存问题的相关技术成为多年来主攻的技术难点之一。目前国内外对重力置换式溢漏同存机理问题的研究还处于探索阶段，相应的研究资料较少，其发生现象描述不清晰，其发生机理无实验验证，而其造成的钻井复杂情况却频繁发生，可导致储层内流体流通空间堵塞而破坏储层环境，同时使钻井液流体性质改变，弓丨发事故进而造成巨大的经济损失。基于上述情况，亟需一种研究裂缝性储层的重力置换式溢漏同存发生机理的方法。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种研究裂缝性储层的重力置换式溢漏同存发生机理的试验方法。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种用于研究溢漏同存发生机理的试验方法，包括以下步骤:步骤一、将模拟地层装入一定量的模拟地层流体，将模拟井筒装入一定量的钻井液；步骤二、基于试验条件，通过第一限压装置、第二限压装置、第一泵、第二泵、进油阀门、泄油阀门、进液阀门及泻液阀门的打开或关闭控制所述模拟地层中的模拟地层流体和所述模拟井筒中钻井液的状态以模拟实际钻井过程中地层流体和钻井液的状态；步骤三、基于模拟地层裂缝的显示，间隔预定时间在所述模拟地层的泄油阀门处测量钻井液的漏失量以分析溢漏同存发生机理。根据本专利技术的一个实施例，所述试验条件包括定容试验条件和定压试验条件。根据本专利技术的一个实施例，如果在定容试验条件下，在步骤二中，进一步包括:关闭模拟地层的进油阀门、泄油阀门及第一限压装置以保持模拟地层中的模拟地层流体体积不变；保持模拟井筒的进液阀门和第二泵打开、泄液阀门和第二限压装置关闭以模拟正常钻进时钻井液的循环过程。根据本专利技术的一个实施例，如果在定容试验条件下，在步骤二中，进一步包括:关闭模拟地层的进油阀门、泄油阀门及第一限压装置以保持模拟地层中的模拟地层流体体积不变；保持模拟井筒的进液阀门、泄液阀门及第二限压装置关闭以模拟停止钻进过程。根据本专利技术的一个实施例，如果在定压试验条件下，在步骤二中，进一步包括:关闭模拟地层的泄油阀门和模拟井筒的泄液阀门，保持模拟地层的进油阀门和第一泵打开、模拟井筒的进液阀门和第二泵打开以模拟正常钻进时钻井液的循环过程；适当打开模拟地层的泄油阀门以保持模拟地层内部压力一定。 根据本专利技术的一个实施例，如果在定压试验条件下，在步骤二中，进一步包括:关闭模拟地层的泄油阀门和模拟井筒的泄液阀门，保持模拟地层的进油阀门和第一泵打开；关闭模拟井筒的进液阀门以模拟停止钻井过程；适当打开模拟地层的泄油阀门以保持模拟地层内部压力一定。根据本专利技术的一个实施例，如果在定压试验条件下，在步骤二中，进一步包括:关闭模拟地层的进油阀门和泄油阀门、关闭模拟井筒的进液阀门和泄液阀门；调节模拟地层的第一限压装置和模拟井筒的第二限压装置以使模拟地层和模拟井筒两端出现压力差。根据本专利技术的一个实施例，其特征在于，所述定容试验条件和定压试验条件包括试验参数改变的试验过程，其中，试验参数包括模拟地层流体参数、钻井液参数、模拟地层裂缝的裂缝宽度及测量模拟地层流体与钻井液的混合液漏失量的间隔时间。根据本专利技术的一个实施例，所述间隔预定时间小于钻井液漏失量达到模拟地层裂缝的裂缝最高处所用的时间。根据本专利技术的一个实施例，模拟地层产生的模拟地层流体与钻井液的混合液通过泄油阀门所在管道进入分离罐，模拟井筒产生的模拟地层流体与钻井液的混合液通过泄液阀门所在管道进入分离罐，混合液在分离罐中重力自然分离为模拟地层流体和钻井液以循环利用。根据本专利技术的一个实施例，包括调节钻井液中氯化钠的浓度以实现模拟地层流体和钻井液的快速分离。本专利技术带来了以下有益效果:本专利技术通过设置定容和定压两种试验条件并在试验过程中改变试验参数来模拟钻井过程中地层流体端和钻井端的不同状态来对溢漏同存现象的发生机理进行分析。本专利技术通过合理设计试验条件，有效减小了外界因素对实验结果的影响，操作简单，维护方便，对裂缝性地层研究由非常好的效果。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍:图1为垂直井钻遇裂缝性油藏溢漏同存示意图；图2为本专利技术的一个实施例采用的模拟装置示意图；图3为本专利技术的一个实施例的方法的步骤图；其中，1、分离罐，2、第一泵，3、第二泵，4、进油阀门，5、进液阀门，6、模拟地层，7、模拟井筒，8、泄油阀门，9、泄液阀门，10、第一限压装置，11、第二限压装置，12、模拟地层裂缝。【具体实施方式】以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。在钻井过程中，当钻遇裂缝性储层时，由于地层流体密度小于钻井液密度，地层流体与钻井液发生重力置换作用，即发生溢漏同存现象。地层流体侵入井筒破坏了钻井液的性能，而钻井液侵入地层将堵塞地层流体的流通孔道，导致地层渗透率下降当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于研究溢漏同存发生机理的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将模拟地层装入一定量的模拟地层流体，将模拟井筒装入一定量的钻井液；步骤二、基于试验条件，通过第一限压装置、第二限压装置、第一泵、第二泵、进油阀门、泄油阀门、进液阀门及泻液阀门的打开或关闭控制所述模拟地层中的模拟地层流体和所述模拟井筒中钻井液的状态以模拟实际钻井过程中地层流体和钻井液的状态；步骤三、基于模拟地层裂缝的显示，间隔预定时间在所述模拟地层的泄油阀门处测量钻井液的漏失量以分析溢漏同存发生机理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：路保平，孟英峰，杨顺辉，李皋，侯绪田，陈一健，牛成成，豆宁辉，赵向阳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，西南石油大学，
类型：发明
国别省市：北京;11