CN110487971A - 一种可视堵漏评价装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可视堵漏评价装置及其使用方法，包括依次连接的模拟井筒机构、模拟地层机构和测量机构；模拟井筒机构包括依次连接的压缩气源、压缩气管线和竖直布置的容浆管；模拟地层机构包括水平布置且依次连接的可视管和出口阀，测量机构连接出口阀；本可视堵漏评价装置通过不同直径的颗粒填充物模拟不同孔隙地层，用一定浓度的堵漏浆进行加压封堵，观察堵漏剂在孔隙中架桥封堵过程及结果，对堵漏配方的效果进行评价，该堵漏评价装置对封堵过程能够直接观察，随时监测，方便易用。

Description

一种可视堵漏评价装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及石油钻井设备技术领域，具体涉及一种可视堵漏评价装置及其使用方法。

背景技术

井漏是钻井过程中常见的复杂情况，是自有钻井以来就普遍存在的难题，不同区域的钻井过程都出现过不同程度的漏失，严重的井漏会导致井内压力下降，影响正常钻井、引起井壁失稳、诱发地层流体涌入井筒并井喷，造成巨大的经济损失。

目前多采用桥浆堵漏、高失水堵漏、水泥堵漏、凝胶堵漏等技术进行井漏治理。桥浆堵漏是钻井工程中处理井漏最常用办法，堵漏施工前需要根据漏失漏速、漏失量、环空液面高度等情况确定堵漏配方，其难点之一在于堵漏材料颗粒粒径与地层孔隙尺寸的匹配问题难以准确把握，故常需要对堵漏浆液进行评价并根据需求调整配方，但是现有技术中常用堵漏评价试验装置大多为密封装置，无法观察到堵漏材料对漏失通道的封堵状况，常常造成调整后的堵漏配方仍然与孔隙通道匹配度不佳的问题。

因此，如何提供一种安全可靠的可视化堵漏评价装置及其应用方法是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明为了便于观察堵漏材料对不同孔隙大小漏失通道的封堵状况，分析堵漏机理，提供了一种可模拟不同孔隙地层的可视堵漏评价装置极其使用方法，通过用单一或组合不同直径的颗粒填充物模拟高孔隙度、高渗透性地层，对堵漏浆配方进行评价，可以直接观察堵漏浆架桥封堵过程，有利于堵漏配方的调整，形成效果优良的堵漏配方。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可视堵漏评价装置，包括依次连接的模拟井筒机构、模拟地层机构和测量机构；

所述模拟井筒机构包括依次连接的压缩气源、压缩气管线和竖直布置的容浆管，所述压缩气管线连接所述容浆管顶端；

所述模拟地层机构包括水平布置且依次连接的可视管和出口阀；

所述可视管与所述容浆管底端通过弯头管连接，所述可视管底面具有支撑架；

所述测量机构连接所述出口阀。

进一步的，所述压缩气源为氮气。

进一步的，所述压缩气源出口处具有压力调节阀和压力表。

进一步的，所述容浆管、所述弯头管和所述可视管之间均采用1502型由壬连接。

上述进一步技术方案的有益效果是：由壬采用高强度合金钢锻造而成，严格的热处理确保接头有匀均一致的金相组织和承压能力，并且拆卸方便快捷。

进一步的，还包括：支撑板，所述支撑板为弧形板且弧面向上，所述支撑板底面连接所述支撑架，所述支撑板一端具有螺纹管段，所述螺纹管段与所述弯头管连接，所述可视管连接所述螺纹管段。

上述进一步技术方案的有益效果是：支撑板对可视管整体进行支撑，提升稳定强度。

进一步的，所述容浆管、所述弯头管、所述螺纹管段的规格相同，均为1502型由壬管线。

进一步的，所述可视管两端面具有滤网。

上述进一步技术方案的有益效果是：避免在模拟过程中填充物散落影响模拟效果。

进一步的，所述可视管外壁包覆有可视加强层。

进一步的，所述可视管承压＞10MPa。

进一步的，还包括：保温层，所述保温层包覆于所述可视管外壁且为透明材质。

上述进一步技术方案的有益效果是：可对根据地层特点对模拟地层进行加热后保温，使得模拟过程更加准确。

本发明还提供了一种如上所述的可视堵漏评价装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：模拟地层机构的布置

将模拟地层机构中除出口阀之外的其余装置与弯头管和容浆管整体连接好后，根据地层的特点向可视管内填充砂砾或其余颗粒材料模拟地层孔隙情况，之后连接出口阀，根据地层特点通过出口阀反向灌水至可视管内，之后关闭出口阀，连接测量机构；

步骤二：模拟灌浆

将配置调整好的堵漏浆液灌入容浆管中，通过压缩气管线连接压缩气源，打开出口阀，调节压缩气源压力顶替堵漏浆液，直至出口阀流出清水或堵漏浆液；

步骤三：调整记录

调节压缩气源压力及加压幅度为0.5MPa/10min，并记录不同压力下流出的液体量和压力及滤失量，与此同时通过可视管观察堵漏浆液在模拟地层中的作用情况并记录，最后根据标准对其进行分析评价。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种漏评价装置及其使用方法，以可视管进行地层模拟，通过不同直径的颗粒填充物组合模拟不同孔隙地层，用一定浓度的堵漏浆进行加压封堵，并经由可视管观察堵漏剂在孔隙中架桥封堵过程及结果，对堵漏配方的效果进行评价，该堵漏评价装置可直接观察封堵过程，并做到随参数调整随时监测，方便易用，并且改进连接方式，其拆卸简单快捷，便于收纳携带，可适用于任何场合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明模拟地层的截面图；

图中：1、模拟井筒机构，11、压缩气源，12、压缩气管线，13、容浆管，14、压力调节阀，15、压力表，2、模拟地层机构，21、可视管，22、出口阀，23、支撑架，24、支撑板，241、螺纹管段，25、可视加强层，26、保温层，3、测量机构，4、弯头管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如附图1所示，一种可视堵漏评价装置，包括依次连接的模拟井筒机构1、模拟地层机构2和测量机构3；

其中，模拟井筒机构1包括依次连接的压缩气源11、压缩气管线12和竖直布置的容浆管13，压缩气管线12连接容浆管13顶端；压缩气源1出口处具有压力调节阀14和压力表15；

模拟地层机构2包括水平布置且依次连接的可视管21和出口阀22；所述可视管21两端面具有滤网，外壁包覆有可视加强层25和透明材质的保温层26；

还包括支撑架23，可视管21固定于支撑架23上；

测量机构3连接出口阀22。

容浆管13、弯头管4、可视管1的规格相同，且均采用由壬连接；

使用时包括以下步骤：

步骤一：模拟地层机构的布置

将可视加强层25和透明材质的保温层26包覆于可视管21外壁，然后将可视管21置于支撑架23上并固定连接，接着将可视管21与弯头管4和容浆管13整体连接好后，根据地层的特点由可视管21的另一端向其中填充砂砾或其余颗粒材料模拟地层孔隙情况，再连接出口阀22，根据地层特点通过出口阀22反向灌入一定量的水至可视管21内，之后关闭出口阀22，连接测量机构3；

步骤二：模拟灌浆

将配置调整好的堵漏浆液灌入容浆管13中，通过压缩气管线12连接压缩气源11，打开出口阀22，调节压缩气源11压力顶替堵漏浆液，直至出口阀22流出清水或堵漏浆液；

步骤三：调整记录

通过压力调节阀11和压力表12调节压缩气源压力及加压幅度为0.5MPa/10min，并记录不同压力下流出的液体量和压力及滤失量，与此同时通过可视管21观察堵漏浆液在模拟地层中的作用情况并记录，最后根据标准对其进行分析评价，并根据评价结果判断是否需要更改堵漏浆液配方。

实施例2

如附图1所示，一种可视堵漏评价装置，包括依次连接的模拟井筒机构1、模拟地层机构2和测量机构3；

其中，模拟井筒机构1包括依次连接的压缩气源11、压缩气管线12和竖直布置的容浆管13，压缩气管线12连接容浆管13顶端；压缩气源1出口处具有压力调节阀11和压力表12；

模拟地层机构2包括水平布置且依次连接的可视管21和出口阀22；所述可视管21两端面具有滤网，外壁包覆有可视加强层25和透明材质的保温层26；

还包括支撑架23和支撑板24，支撑板24为弧形板且弧面向上，支撑板24底面连接支撑架23，支撑板24一端具有螺纹管段241，螺纹管段241通过弯头管4与容浆管13连接，可视管21连接所述螺纹管段241并置于支撑板24的弧形腔内；

测量机构3连接出口阀22。

容浆管13、弯头管4、螺纹管段241的规格相同，均为1502型由壬管线。且采用由壬连接；

使用时包括以下步骤：

步骤一：模拟地层机构的布置

将可视加强层25和透明材质的保温层26包覆于可视管21外壁，之后将支撑板24固定连接与支撑架23上，然后将可视管21置于支撑板24上并将一端与螺纹管段241内壁密封连接，接着将螺纹管段241与弯头管4和容浆管13整体连接好后，根据地层的特点由可视管21的另一端向其中填充砂砾或其余颗粒材料模拟地层孔隙情况，再连接出口阀22，根据地层特点通过出口阀22反向灌入一定量的水至可视管21内，之后关闭出口阀22，连接测量机构3；

步骤二：模拟灌浆

将配置调整好的堵漏浆液灌入容浆管13中，通过压缩气管线12连接压缩气源11，打开出口阀22，调节压缩气源11压力顶替堵漏浆液，直至出口阀22流出清水或堵漏浆液；

步骤三：调整记录

通过压力调节阀11和压力表12调节压缩气源压力及加压幅度为0.5MPa/10min，并记录不同压力下流出的液体量和压力及滤失量，与此同时通过可视管21观察堵漏浆液在模拟地层中的作用情况并记录，最后根据标准对其进行分析评价，并根据评价结果判断是否需要更改堵漏浆液配方。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种可视堵漏评价装置，其特征在于，包括依次连接的模拟井筒机构(1)、模拟地层机构(2)和测量机构(3)；

所述模拟井筒机构(1)包括依次连接的压缩气源(11)、压缩气管线(12)和竖直布置的容浆管(13)，所述压缩气管线(12)连接所述容浆管(13)顶端；

所述模拟地层机构(2)包括水平布置且依次连接的可视管(21)和出口阀(22)；

所述可视管(21)与所述容浆管(13)底端通过弯头管(4)连接，所述可视管(21)底面具有支撑架(23)；

所述测量机构(3)连接所述出口阀(22)。

2.根据权利要求1所述的一种可视堵漏评价装置，其特征在于，所述压缩气源(1)出口处具有压力调节阀(14)和压力表(15)。

3.根据权利要求1所述的一种可视堵漏评价装置，其特征在于，所述容浆管(13)、所述弯头管(4)和所述可视管(21)之间均采用1502型由壬连接。

4.根据权利要求1所述的一种可视堵漏评价装置，其特征在于，还包括：支撑板(24)，所述支撑板(24)为弧形板且弧面向上，所述支撑板(24)底面连接所述支撑架(23)，所述支撑板(24)一端具有螺纹管段(241)，所述螺纹管段(241)与所述弯头管(4)连接，所述可视管(21)连接所述螺纹管段(241)。

5.根据权利要求4所述的一种可视堵漏评价装置，其特征在于，所述容浆管(13)、所述弯头管(4)、所述螺纹管段(241)的规格相同，均为1502型由壬管线。

6.根据权利要求1所述的一种可视堵漏评价装置，其特征在于，所述可视管(21)两端面具有滤网。

7.根据权利要求1所述的一种可视堵漏评价装置，其特征在于，所述可视管(21)外壁包覆有可视加强层(25)。

8.根据权利要求1所述的一种可视堵漏评价装置，其特征在于，所述可视管(21)承压＞10MPa。

9.根据权利要求1所述的一种可视堵漏评价装置，其特征在于，还包括：保温层(26)，所述保温层(26)包覆于所述可视管(21)外壁且为透明材质。

10.一种权利要求1-9任一项所述的可视堵漏评价装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：模拟地层机构的布置

将模拟地层机构(2)中除出口阀(22)之外的其余装置与弯头管(4)和容浆管(13)整体连接好后，根据地层的特点向可视管(21)内填充砂砾或其余颗粒材料模拟地层孔隙情况，之后连接出口阀(22)，根据地层特点通过出口阀(22)反向灌水至可视管(21)内，之后关闭出口阀(22)，连接测量机构(3)；

步骤二：模拟灌浆

将配置调整好的堵漏浆液灌入容浆管(13)中，通过压缩气管线(12)连接压缩气源(11)，打开出口阀(22)，调节压缩气源(11)压力顶替堵漏浆液，直至出口阀(22)流出清水或堵漏浆液；

步骤三：调整记录

调节压缩气源压力及加压幅度为0.5MPa/10min，并记录不同压力下流出的液体量和压力及滤失量，与此同时通过可视管(21)观察堵漏浆液在模拟地层中的作用情况并记录，最后根据标准对其进行分析评价。