钻井液防漏堵漏效果评价实验系统技术方案

本发明专利技术涉及钻井液防漏堵漏技术领域，公开了一种钻井液防漏堵漏效果评价实验系统，包括：加压装置，其适于向外输出压缩气体，以形成预定的实验压力；液杯，其包括具有内腔的杯体，杯体上端与加压装置相连接，杯体下端设有放液口；漏失模型，其包括选择性安装至杯体内的渗透型漏失模型和裂缝型漏失模型，以适于在安装位置将杯体分割为与加压装置相连通的加压腔和与放液口相连通的漏液腔，其中，渗透型漏失模型为柱状砂盘；裂缝型漏失模型包括柱状模型本体，柱状模型本体具有适于将加压腔和漏液腔相连通的裂缝，裂缝的内壁上形成有多道缝纹。本发明专利技术能够较真实的模拟地层裂缝型漏失和渗透型漏失。

【技术实现步骤摘要】
钻井液防漏堵漏效果评价实验系统
本专利技术涉及钻井液防漏堵漏
，具体地，涉及一种钻井液防漏堵漏效果评价实验系统。
技术介绍
我国南海深水油气资源丰富，是我国石油产量的主要接替区。深水及超深水钻井作业中，随着水深的增加，地层破裂压力越来越低，钻井液安全密度窗口变窄，导致钻井作业中井漏频繁。深水井漏给钻井作业带来严重的危害，主要有以下几方面：损失大量钻井液，造成昂贵生产成本；隔水管钻井液丢失，造成隔水管挤毁；消耗大量堵漏材料，增加钻井成本；延误工况，增加海上作业成本；影响地质工作的正常进行，干扰油气层资料的分析；损害储层，影响后期油气资源生产；造成井塌、井喷、卡钻等井下复杂情况，等等。同时，深水井漏的处理十分复杂，深水钻井作业费用十分昂贵。因此，深水作业过程中井漏的成功预防及控制显得尤其重要。深水钻井堵漏效果的成功率普遍较低，主要原因在于：其一，漏失地层的不确定性，导致堵漏材料与漏失地层匹配性差；其二，堵漏前缺乏合适的堵漏效果评价方法，现场仍然以经验封堵为主。通过室内评价深水钻井堵漏材料的堵漏效果是解决深水漏失的关键技术，也是现场施工的指导基础。当前，用于室内模拟堵漏效果的设备主要有两种：一是沿用20世纪研发的QD型堵漏仪，其主要原理是通过单一缝宽缝隙板和不同粒径的钢珠来模拟裂缝型漏失地层和洞穴型漏失地层；另一种是利用高温高压失水仪，通过具有不同缝宽的天然岩心或人造岩心和不同粒径的沙粒制成的砂床来模拟漏层。但是，上述两种实验装置在漏失真实性方面存在一定的局限，不能定量的给出漏失地层的参数。<br>
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种钻井液防漏堵漏效果评价实验系统，能够较真实的模拟地层裂缝型漏失和渗透型漏失。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种钻井液防漏堵漏效果评价实验系统，包括：加压装置，所述加压装置适于向外输出压缩气体，以形成预定的实验压力；液杯，所述液杯包括具有内腔的杯体，所述杯体上端与所述加压装置相连接，所述杯体下端设有放液口；漏失模型，所述漏失模型包括选择性安装至所述杯体内的渗透型漏失模型和裂缝型漏失模型，以适于在安装位置将所述杯体分割为与所述加压装置相连通的加压腔和与所述放液口相连通的漏液腔，其中，所述渗透型漏失模型为柱状砂盘；所述裂缝型漏失模型包括柱状模型本体，所述柱状模型本体具有适于将所述加压腔和所述漏液腔相连通的裂缝，所述裂缝的内壁上形成有多道缝纹。具体地，所述柱状模型本体包括两个半圆柱型模块以及用于将两个所述半圆柱型模块连接在一起的可拆卸连接件，所述裂缝形成于两个所述半圆柱型模块之间。进一步具体地，所述可拆卸连接件为环绕于两个所述半圆柱型模块外周面的环形连接件；沿所述柱状模型本体的轴线方向，两个所述半圆柱型模块外周面上间隔布置有两个所述可拆卸连接件。优选地，两个所述可拆卸连接件均通过螺纹连接至两个所述半圆柱型模块外周面。具体地，所述缝纹为沿所述柱状模型本体的轴向等间距布置的径向缝纹，或者为沿所述柱状模型本体的径向等间距布置的轴向缝纹。具体地，所述杯体为筒体结构，所述杯体两端分别设有上杯盖和下杯盖，所述上杯盖上设置有与所述加压腔相连通的进气口，所述进气口通过进气管路连接至所述加压装置，所述下杯盖上设置有所述放液口；所述杯体内设置有用于限定所述漏失模型的轴向位置的定位台阶，所述下杯盖至少部分嵌入所述杯体内，以将所述漏失模型抵压于所述定位台阶上。优选地，所述定位台阶上设置有第一密封环，所述下杯盖的外侧壁与所述杯体的内侧壁之间设置有第二密封环。优选地，所述杯体外包覆有加热套。优选地，所述放液口上设置有放液控制阀，所述放液口下方设置有用于盛接并计量漏液体积的量筒。具体地，所述加压装置包括通过进气管路连接至所述加压腔的高压气瓶，以及分别设置于所述进气管路上的加压阀、泄压阀和进气阀。现有漏失模型通常采用天然岩心或人造岩心作为裂缝性漏失模型，以及砂床作为渗透型漏失模型，但是天然岩心或人造岩心在实验过程中容易变形，导致缝隙宽度发生变化；而砂床构建的渗漏模型虽然可以通过沙粒的粒径选择接近真实地层情况，但是，砂床的厚度难以达到均一，影响堵漏效果的评价真实性。而本专利技术利用柱状石英砂盘作为渗透型漏失模型，避免了砂床应用导致的厚度不一致问题；利用柱状模型本体作为裂缝型漏失模型，可以通可靠的固定形式和合适的选材，避免天然岩心或人造岩心的变形问题，尤其是，在裂缝的内壁形成缝纹，可以更加真实的模拟地层裂缝，使实验结果更加贴近真实情况，提高实验结果的真实性。同时，本专利技术可操作性好，堵漏浆注入加压腔并通过加压装置进行加压，通过计量放液口流出的堵漏浆的流出情况，以及流出的堵漏浆与加压装置的压力之间的关系，可以完整测得全部的实验数据；并且，漏失模型可以自液杯中取出进行观察和清理，实验的可重复性好。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是本专利技术一个实施例的结构示意图；图2是本专利技术一个实施例中液杯与裂缝性漏失模型的装配结构剖视图；图3是本专利技术一个实施例中裂缝性漏失模型的爆炸结构示意图；图4是本专利技术一个实施例中裂缝性漏失模型的装配结构示意图。附图标记说明1高压气瓶2加压阀3泄压阀4进气阀500上杯盖501下杯盖502杯体503加热套504漏失模型5040缝纹5041可拆卸连接件5042半圆柱型模块5043裂缝505第三密封环506第一密封环507第二密封环508加压腔509进气口510放液口511定位台阶6放液控制阀7量筒具体实施方式在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。如图1至图4所示，本专利技术的钻井液防漏堵漏效果评价实验系统的一个实施例，包括：加压装置、液杯和漏失模型504，其中，依据实验系统模拟的地层类型，漏失模型504包括可选择安装的渗透型漏失模型和裂缝型漏失模型。具体地，如图1所示，加压装置包括通过进气管路与液杯连接的高压气瓶1，以及分别设置于进气管路上的加压阀2、泄压阀3和进气阀4。高压气瓶1向外输出气体的压力受控于加压阀2的阀口开度，以调整加压装置输出气压，泄压阀3和进气阀4，分别用于在实验结束后释放液杯内的压力和控制进入液杯内的气体压力。应当理解的是，本专利技术专利中的加压装置是为了向外输出压缩气体以形成预定的实验压力，因此，压缩气体可以是任意能够满足实验条件的压缩气体。具体地，如图1和图2所示，液杯包括具有内腔的杯体502，杯体502优选为筒体结构，杯体502两端分别设有上杯盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井液防漏堵漏效果评价实验系统，其特征在于，包括：/n加压装置，所述加压装置适于向外输出压缩气体，以形成预定的实验压力；/n液杯，所述液杯包括具有内腔的杯体(502)，所述杯体(502)上端与所述加压装置相连接，所述杯体(502)下端设有放液口(510)；/n漏失模型(504)，所述漏失模型(504)包括选择性安装至所述杯体(502)内的渗透型漏失模型和裂缝型漏失模型，以适于在安装位置将所述杯体(502)分割为与所述加压装置相连通的加压腔(508)和与所述放液口(510)相连通的漏液腔，其中，/n所述渗透型漏失模型为柱状砂盘；/n所述裂缝型漏失模型包括柱状模型本体，所述柱状模型本体具有适于将所述加压腔(508)和所述漏液腔相连通的裂缝(5043)，所述裂缝(5043)的内壁上形成有多道缝纹(5040)。/n

【技术特征摘要】
1.一种钻井液防漏堵漏效果评价实验系统，其特征在于，包括：
加压装置，所述加压装置适于向外输出压缩气体，以形成预定的实验压力；
液杯，所述液杯包括具有内腔的杯体(502)，所述杯体(502)上端与所述加压装置相连接，所述杯体(502)下端设有放液口(510)；
漏失模型(504)，所述漏失模型(504)包括选择性安装至所述杯体(502)内的渗透型漏失模型和裂缝型漏失模型，以适于在安装位置将所述杯体(502)分割为与所述加压装置相连通的加压腔(508)和与所述放液口(510)相连通的漏液腔，其中，
所述渗透型漏失模型为柱状砂盘；
所述裂缝型漏失模型包括柱状模型本体，所述柱状模型本体具有适于将所述加压腔(508)和所述漏液腔相连通的裂缝(5043)，所述裂缝(5043)的内壁上形成有多道缝纹(5040)。


2.根据权利要求1所述的钻井液防漏堵漏效果评价实验系统，其特征在于，所述柱状模型本体包括两个半圆柱型模块(5042)以及用于将两个所述半圆柱型模块(5042)连接在一起的可拆卸连接件(5041)，所述裂缝(5043)形成于两个所述半圆柱型模块(5042)之间。


3.根据权利要求2所述的钻井液防漏堵漏效果评价实验系统，其特征在于，所述可拆卸连接件(5041)为环绕于两个所述半圆柱型模块(5042)外周面的环形连接件；沿所述柱状模型本体的轴线方向，两个所述半圆柱型模块(5042)外周面上间隔布置有两个所述可拆卸连接件(5041)。


4.根据权利要求3所述的钻井液防漏堵漏效果评价实验系统，其特征在于，两个所述可拆卸连接件(5041)均通过螺纹连接至两个所述半圆柱型模块(5042)外周面。


5.根据权利要求1所述的钻井液防漏堵漏...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜帮川，吴旭东，蒋官澄，黄熠，欧阳铁兵，陈浩东，向雄，徐超，刁欢，李占东，张健，邓正强，贺垠博，杨丽丽，董腾飞，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海石油中国有限公司湛江分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11