液体胶塞承压能力的评价装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了液体胶塞承压能力的评价装置与方法，包括用于注入液体胶塞的测试管柱，测试管柱的上下两端均设置有阀门，还包括用于与测试管柱一端连接并向其中充气的氮气装置和测量测试管柱内部压力的压力测试装置。本发明专利技术的评价装置与方法，采用和现场常用管柱的管径一样的测试管柱，通过缩短管柱的长度，从而实现在室内模拟单位长度的管径条件下，测试液体胶塞的承压能力，这样的方法能够方便，快速，准确的预测液体胶塞在现场施工情况下的承压能力。能力。能力。

【技术实现步骤摘要】
液体胶塞承压能力的评价装置与方法


[0001]本专利技术涉及油气领域，具体涉及液体胶塞承压能力的评价装置与方法。

技术介绍

[0002]川渝地区存在大量老井需要进行修井作业，而常规压井作业风险大，且存在压井液污染地层风险，此外，在储气库井、低压老井的修井作业中，因地层压力系数极低，裂缝性地层，常规固化水、清水、压井液压井存在快速漏失、井口快速起压问题。目前采用基于植物胶体系的暂堵液体胶塞进行压井修井作业是未来的发展趋势，此暂堵压井方式安全可靠，并且破胶液对储层伤害小。采用液体胶塞暂堵压井作业的现场施工中，液体胶塞通常需要充满在大型管柱中(如生产油管、连续油管、套管等)，这些大型管柱一般都是几百米甚至几千米，目前液体胶塞在实际现场应用中的承压能力仅凭经验判断，不同温度、不同管柱、不同时间等条件下液体胶塞的封堵能力无法预测，从而造成暂堵压井施工作业计划性不强，风险高。目前室内也缺乏能够对液体胶塞承压能力进行模拟评价的装置与方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决上述问题，提供液体胶塞承压能力的评价装置与方法，采用和现场常用管柱的管径一样的测试管柱，通过缩短管柱的长度，从而实现在室内模拟单位长度的管径条件下，测试液体胶塞的承压能力，这样的方法能够方便，快速，准确的预测液体胶塞在现场施工情况下的承压能力。
[0004]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0005]液体胶塞承压能力的评价装置，包括用于注入液体胶塞的测试管柱，测试管柱的上下两端均设置有阀门，还包括用于与测试管柱一端连接并向其中充气的氮气装置和测量测试管柱内部压力的压力测试装置。
[0006]进一步的，测试管柱包括多个长度相同但管径不同或者管径相同但长度不同的模拟管柱，模拟管柱与井下真实油管内径、外径、摩擦系数均相匹配，模拟管柱的外部套设有具有温度控制器的加热套，模拟管柱内安装有压力传感器，氮气装置与模拟管柱之间设置有调压阀，温度控制器、压力传感器均与温度压力采集系统相连。
[0007]液体胶塞承压能力的评价方法，包括如下步骤：1)将配制好的液体胶塞凝胶注入测试管柱中，注入凝胶后，旋紧两端的阀门；2)将测试管柱加热到一定温度，待液体胶塞成胶；3)将测试管柱一端的阀门打开，然后从另一端阀门向测试管柱内通入氮气打压，当气体突破液体胶塞凝胶时，压力测试装置显示的最大数值即为承压强度，完成液体胶塞承压能力判定。
[0008]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0009]1、本专利技术液体胶塞承压能力的评价装置与方法，采用与现场常用管柱的管径一样并缩短管柱长度的方式，能够实现在室内条件下模拟测试现场液体胶塞的承压能力，装置结构操作简单，测试便捷；
[0010]2、本专利技术液体胶塞承压能力的评价装置与方法，能够方便、快速、准确的预测液体胶塞在现场施工情况下的承压能力，从而提高施工的安全性高。
附图说明
[0011]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0012]图1是不同pH、不同成胶温度的液体胶塞承压能力；
[0013]图2为本专利技术装备示意图。
具体实施方式
[0014]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0015]实施例1
[0016]液体胶塞承压能力的评价装置，包括用于注入液体胶塞的测试管柱，测试管柱的上下两端均设置有阀门，还包括用于与测试管柱一端连接并向其中充气的氮气装置和测量测试管柱内部压力的压力测试装置。
[0017]利用本专利技术装置测试不同成胶温度、不同pH值条件下制得液体胶塞的承压能力，实验数据如表1所示；其中测试管柱的内径为25mm，长度为300mm。
[0018]表1液体胶塞承压能力测试
[0019][0020]从实验结果表1和图1可以看出，随着成胶温度的不断升高，液体胶塞的承压能力不断增大；相同成胶温度条件下，液体胶塞pH＝8时，承压能力最佳，pH从9增加至12，液体胶塞的承压能力变化不大，有逐渐降低的趋势。通过本专利技术装置测试得出的数据，可以为现场施工提供很好的指导作用：根据测试结果，有利于现场施工时，根据实际管柱工作的温度情况，选取制备具有合适pH的液体胶塞，从而保证施工安全。
[0021]实施例2
[0022]在实施例1的基础上，如图2所示，本装置进一步升级：测试管柱包括多个长度相同但管径不同或者管径相同但长度不同的模拟管柱，模拟管柱与井下真实油管内径、外径、摩擦系数均相匹配，模拟管柱的外部套设有具有温度控制器的加热套，模拟管柱内安装有压
力传感器，氮气装置与模拟管柱之间设置有调压阀，温度控制器、压力传感器均与温度压力采集系统相连。
[0023]其中，模拟管柱为管径不同、长度相同时，管径(内径)选择依次为：50.64mm、75.9mm、114.3mm，管长：0.5m
[0024]模拟管柱为管径相同、长度不同时，管径为：50.64mm，长度选择依次为：0.2m、0.4m、0.6m、0.8m、1.0m。
[0025]加热套：给模拟管柱进行加热，进而模拟不同的井温，测试液体胶塞在不同井温条件下的承压能力，温度控制：室温～150℃。
[0026]减压阀：控制气体驱替压力，通过调节减压阀，测试液体胶塞在多大的压力情况下能够突破管柱，工作压力0
‑
15Mpa。
[0027]压力传感器：测试气体驱替液体胶塞时的压力值，工作压力0
‑
20Mpa。
[0028]温度控制器：控制加热套给模拟管柱加热的温度，温度控制：室温～150℃。
[0029]温度压力采集系统：采集温度、压力值。
[0030]不同长度、不同管径测试液体胶塞的承压能力的实验数据如表2、表3所示。
[0031]表2液体胶塞承压能力测试(不同管径)
[0032][0033]表3液体胶塞承压能力测试(不同管长)
[0034][0035]本专利技术的评价装置，能够同时测试不同长度、不同管径条件下该液体胶塞的承压能力，可以测试出该液体胶塞在何种管径、何种管长条件下具有较好的承压能力，可以为现场施工提供很好的指导作用：根据测试结果，有利于现场施工时，将该种液体胶塞应用于合适的管径管长环境中，或者根据实际管柱的管径、管长，选取制备合适的液体胶塞。
[0036]以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.液体胶塞承压能力的评价装置，其特征在于，包括用于注入液体胶塞的测试管柱，测试管柱的上下两端均设置有阀门，还包括用于与测试管柱一端连接并向其中充气的氮气装置和测量测试管柱内部压力的压力测试装置。2.根据权利要求1所述的液体胶塞承压能力的评价装置，其特征在于，测试管柱的内径为25mm，长度为300mm。3.根据权利要求1所述的液体胶塞承压能力的评价装置，其特征在于，测试管柱包括多个长度相同但管径不同或者管径相同但长度不同的模拟管柱，模拟管柱与井下真实油管内径、外径、摩擦系数均相匹配。4.根据权利要求3所述的液体胶塞承压能力的评价装置，其特征在于，模拟管柱的外部套设有具有温度控制器的加热套，模拟管柱内安装有压力传感器，氮气装置与模拟管柱之间设置有调压阀。5.根据权利要求4所述的液体胶塞承压能力的评价装置，其特征在于，压力传感器的工作压力0
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20Mpa，加热套的温度控制为室温～150℃。6.根据权利要求3所述的液体胶塞承压能力...

【专利技术属性】
技术研发人员：许园，陈力力，唐永帆，黄晨直，蒲军宏，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：