CN113622900B - 地层模拟装置、裂缝堵漏仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地层模拟装置、裂缝堵漏仪，其中，地层模拟装置包括孔板、缝板本体和缝板基体和卡箍组件；缝板本体设置在缝板基体内且缝板本体内形成有根据真实裂缝形态刻蚀的三维曲面裂缝，在缝板本体顶部设置有孔板，孔板、缝板基体通过卡箍组件限位固定，地层模拟装置解决现有堵漏评价装置的地层模拟装置难以真实模拟地层漏失通道的问题；裂缝堵漏仪包括井筒模拟装置、承压能力测试装置、数据采集与处理装置和地层模拟装置，承压能力测试装置连接井筒模拟装置的内腔，井筒模拟装置的出液端连接地层模拟装置，裂缝堵漏仪解决现有堵漏评价装置实验流程复杂、操作难度大，不能全面评价堵漏配方的各项参数的技术问题。

Description

地层模拟装置、裂缝堵漏仪

技术领域

本发明涉及钻井液堵漏测试技术领域，尤其涉及地层模拟装置、裂缝堵漏仪。

背景技术

近年来，全球油气资源勘探开发持续面向深部，复杂层系以及开发中后期区块推进。随着复杂地层裂缝的发育，地层承压能力会逐渐降低，常常伴随着井漏的发生，而一旦固井、钻井过程中出现漏失量大的情况，会严重影响固井质量和成本控制，损害储层并引起井下复杂事故，并对油气资源的开发和经济效益产生严重的制约。常规的堵漏方法，比如采用桥浆或随钻堵漏技术，已经不能全面解决现场实际井漏问题，而且应对恶性井漏堵漏的技术更少，亟需新的堵漏技术和产品，分析现场漏失和堵漏情况。

目前，常用的堵漏评价装置多采用人工裂缝来模拟地层的漏失通道，这类堵漏评价装置可采用不同缝宽的人工裂缝板模拟不同宽度的裂缝，裂缝宽度较均匀且无起伏形态。

然而，真实的天然裂缝的具有起伏形态，而且表面粗糙，上述的堵漏评价装置普遍存在难以真实模拟地层漏失通道问题，不能很好的模拟裂缝漏失的真实情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地层模拟装置、裂缝堵漏仪，解决现有堵漏评价装置的地层模拟装置难以真实模拟地层漏失通道的问题，同时解决现有堵漏评价装置实验流程复杂、操作难度大，不能全面评价堵漏配方的各项参数的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的以下技术方案：

一种地层模拟装置，包括：

缝板本体，所述缝板本体包括相对设置的第一缝板和第二缝板，所述第一缝板和第二缝板之间形成有间隙，所述第一缝板朝向所述第二缝板的一侧设有多个凸起，所述第二缝板朝向所述第一缝板的一侧设有多个凹槽，多个所述凸起与多个所述凹槽相互适配；

缝板基体，所述缝板基体为柱状体结构，所述缝板基体包括可拆卸的两个半柱体，两个所述半柱体共同围成用于容纳所述缝板本体的容纳腔，所述缝板基体在所述缝板本体的出液端处设置有出液管，所述出液管连接出口阀门；

孔板，所述孔板贴合在所述缝板本体的进液端，所述孔板上设置有通孔，所述通孔与所述第一缝板和第二缝板之间的间隙连通以构成漏失通道；

卡箍组件，所述卡箍组件设置在所述缝板基体的外侧以紧固所述缝板基体。

进一步的，所述凸起和凹槽通过三维激光刻蚀形成。

进一步的，所述孔板设置为圆盘型，所述孔板上的通孔设置为圆孔或缝孔，所述圆孔的直径或缝孔宽度小于所述缝板本体的总厚度。

进一步的，所述卡箍组件包括第一卡箍和第二卡箍，所述第一卡箍紧固所述缝板基体的第一端，同时所述第一卡箍在缝板本体的进液端围成容纳所述孔板的第一容纳腔；所述第二卡箍紧固所述缝板基体的第二端，同时所述第二卡箍在缝板本体的出液端围成容纳所述出液管的第二容纳腔。

一种裂缝堵漏仪，它包括井筒模拟装置、承压能力测试装置、数据采集与处理装置和上述的地层模拟装置；所述承压能力测试装置连接至井筒模拟装置的内腔，所述井筒模拟装置的出液端连接地层模拟装置；所述数据采集与处理装置与井筒模拟装置和地层模拟装置均连接。

进一步的，所述井筒模拟装置包括釜体和搅拌装置，所述釜体上设置有堵漏材料进液口和工作液注入口，所述工作液注入口与所述承压能力测试装置连接；所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌轴以及设置在搅拌轴上的搅拌叶片，所述搅拌轴带动搅拌叶片在所述釜体内转动。

进一步的，所述承压能力测试装置包括第一容器和计量柱塞泵，所述第一容器连接计量柱塞泵，所述计量柱塞泵连接节流阀，所述节流阀连接至工作液注入口。

进一步的，所述数据采集与处理装置包括监测装置和数据采集与处理模块，所述监测装置包括计量装置，压力传感器、温控装置；所述计量装置包括电子秤和设置在电子秤上的第二容器；所述压力传感器包括与出液管连接的第二压力传感器和与工作液注入口处管路连接的第一压力传感器；所述温控装置包括围绕设置在釜体侧壁上的加热控温装置和设置在釜体内壁上的内温监测装置；所述监测装置与数据采集与处理模块相连。

进一步的，所述井筒模拟装置与地层模拟装置可拆卸连接；所述搅拌装置与釜体可拆卸连接。

进一步的，它还包括反排能力测试装置；所述反排能力测试装置与地层模拟装置的出液管相连；所述反排能力测试装置包括循环泥浆泵和与循环泥浆泵相连的缓冲器，所述缓冲器与出液管连接。

本发明的地层模拟装置，通过在缝板基体内设置缝板本体，缝板本体为两瓣式，分为第一缝板和第二缝板，第一缝板和第二缝板之间设置有裂缝，该裂缝为根据真实地层天然裂缝表面参数，刻蚀在第一缝板和第二缝板的相对两裂缝形成面上，并在缝板本体的进液端设置模拟孔隙性地层和缝隙性地层的孔板，通过多种不同尺寸的孔板和不同裂缝间隙的缝板本体，实现模拟真实的漏失通道，解决现有堵漏评价装置的地层模拟装置难以真实模拟地层漏失通道的问题。

本发明的裂缝堵漏仪，通过在地层模拟装置上连接井筒模拟装置，用于模拟堵漏材料的流动和建立堵漏过程；通过在井筒模拟装置上连接有承压能力测试装置，用于给井筒模拟装置内的堵漏材料施加压力，测试堵漏材料在地层模拟装置中的承压情况；通过地层模拟装置出液管处设置计量装置和压力传感器，在井筒模拟装置上也设置压力传感器、加热控温装置和内温监测装置，实现对堵漏仪的一些环境指标进行监测可控制；通过在地层模拟装置出液管处连接反排能力测试装置，测试堵漏材料的返排恢复率和反向承压能力测试；本发明的裂缝堵漏仪可模拟地层温度、地层压力、各种漏失地层(含裂缝、孔洞)等条件，进行暂堵剂或堵漏浆等封堵材料承压性能与防返吐能力评价；可开展不同堵漏材料组合及配比条件下滤饼形成时间、滤饼承压能力、目的层钻井液动态损害、返排恢复就测试、模拟酸溶解堵等实验，解决现有技术中堵漏评价装置功能较单一，评价不够全面的问题。

附图说明

图1为本发明地层模拟装置整体结构示意图；

图2为本发明地层模拟装置的剖视图；

图3为本发明地层模拟装置图1中A-A断面视图；

图4为本发明地层模拟装置中半柱体截面视图；

图5为本发明地层模拟装置缝板基体与第一缝板和第二缝板安装示意图；

图6为本发明地层模拟装置中的孔板通孔的一种结构示意图；

图7为本发明地层模拟装置中的孔板通孔的另一种的结构示意图；

图8为本发明裂缝堵漏仪结构示意图。

附图标记说明：

井筒模拟装置-1；承压能力测试装置-2；地层模拟装置-3；反排能力测试装置-4；第一压力传感器-5；第二压力传感器-6；第二容器-7；电子秤-8；内温监测装置-9；加热控温装置-10；釜体-11；搅拌装置-12；工作液注入口-13；顶盖-14；堵漏材料进液口-15；计量柱塞泵-21；第一容器-22；节流阀-23；缝板基体-31；孔板-32；缝板本体-33；裂缝-34；出液管-35；出口阀门-36；第一卡箍-37；第二卡箍-38；缓冲容器-41；循环泥浆泵-42；搅拌电机-121；搅拌轴-122；搅拌叶片-123；半柱体-311；安装槽-312；通孔-321；第一缝板-331；第二缝板-332；第一半连接块-371；外螺纹套-372；第二半连接块-381。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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

参考图1-图2所示，一种地层模拟装置，包括缝板基体31、孔板32、缝板本体33以及卡箍组件。

参考图1-图2所示，缝板本体33包括相对设置的第一缝板331和第二缝板332，第一缝板331和第二缝板332为构成裂缝34的两个板块，第一缝板331和第二缝板332之间形成有间隙，这个间隙就是裂缝34，为了使得裂缝34形态更真实，第一缝板331朝向第二缝板332的一侧设有多个凸起，第二缝板332朝向第一缝板331的一侧设有多个凹槽，多个凸起与多个凹槽可相互适配；凹槽与凸起是通过三维激光刻蚀形成的如图5所示的根据真实裂缝形态刻蚀的凹凸纹理，其为通过三维激光扫描天然裂缝数据在裂缝面上形成具有一定粗糙度和起伏形态的三维曲面裂缝，达到真实模拟地层情况的目的，可增加实验结果的准确度，两个裂缝面上的凹槽或凸起均通过三维激光扫描同一个裂缝刻蚀得到。

参考图1-图2所示，缝板基体31设置为柱状体结构，由可拆卸的相同两半柱体311构成，缝板基体31的柱状体结构可设置为圆柱形或方形或其它形状，两个半柱体311共同围成用于容纳缝板本体31的容纳腔，缝板基体31在缝板本体33的出液端处设置有出液管35，出液管35用于将裂缝34中漏失的堵漏材料引出，便于对漏失量进行计量；缝板基体31构成缝板本体33的容纳腔，缝板基体31设置为可拆卸的形式目的是便于在实验结束后可分开，以直接观察到缝板基体31裂缝面的漏失情况，同时缝板基体31起到了定位缝板本体33的作用。

参考图2所示，为了更真实的模拟不同介质的地层，在缝板本体33的进液端设置有孔板32，孔板32贴合在缝板本体33的进液端，孔板32中部设置有通孔321，通孔321与裂缝34连通以构成漏失通道，通过通孔321与裂缝34的结合可模拟不同形式的地层结构。

参考图1和图2所示，卡箍组件设置在缝板基体31的外侧以紧固缝板基体31，通过卡箍组件在缝板基体31外侧的多个位置进行紧固，将缝板基体31使得与缝板本体33构成一个整体。

实施例1的地层模拟装置3的堵漏原理为：首先是关闭出口阀门36，堵漏材料在外部的压力作用下从缝板本体33的进液端渗入，先是流入至孔板32的通孔321内，并从该通孔321向下流入至裂缝34中；当堵漏材料在漏失通道内形成一定压力后，再开启出口阀门36，如果外部压力达到堵漏材料的最大承受能力时，堵漏材料不足以堵住裂缝，堵漏材料就会从裂缝34中漏失，并从出液管35中流出，依据此原理测试堵漏材料配方的承压能力，本申请的地层模拟装置3采用根据真实地层天然裂缝刻蚀的裂缝34，相比现有技术中的平面裂缝而言，测量结果更加准确。

优选的，如图3和图4所示，两个半柱体311共同围成用于容纳缝板本体31的容纳腔，该容纳腔为两半柱体311一端靠中间平面分别设置贯穿至另一端的两安装槽312围成，第一缝板331和第二缝板332分别设置在对应的安装槽312内，第一缝板331或第二缝板332与对应安装槽312的接触面间隙配合；缝板本体33设置在缝板基体31内后通过卡箍组件将两个半柱体311紧固；通过卡箍组件的锁紧方式确保第一缝板331和第二缝板332为贴紧状态，使工作液只能从裂缝34中流入，而无其他位置漏失情况，提高实验结果的准确度。

优选的，参考图6所示，孔板32设置为圆盘型，孔板32上的通孔321设置为缝孔，缝孔宽度小于缝板本体33的总厚度，使得堵漏液可顺利流入裂缝中；由于地层是多孔介质可为裂缝性地层，通过改变孔板32中的通孔321的尺寸可实现不同裂缝性的地层结构的模拟；当需要模拟裂缝性地层时，将通孔321设置为缝孔，缝孔设置为方形缝孔，缝孔的宽度也就是缝隙宽度可选择1mm、2mm、3mm、5mm、7.6mm和10.2mm中的一种，这些不同尺寸的圆孔直径是实际工况中常用的尺寸，在实验过程中，需要先做实验，待工艺满足这些尺寸后，再进行施工。

优选的，参考图7所示，孔板32的通孔321选择圆孔型，孔板32设置为圆盘型，孔板32上的通孔321设置为圆孔，圆孔的直径小于缝板本体33的总厚度，使得堵漏液可顺利流入裂缝中；由于地层是多孔介质，可为孔隙性地层，通过改变孔板32中的通孔321的大小可实现不同的孔隙地层结构的模拟，当需要模拟孔缝性地层时，将通孔321设置为圆孔，该圆孔直径可选择5mm、6mm、7mm、8mm、9mm和10.2mm中的一种，这些不同尺寸的圆孔直径是实际工况中常用的尺寸，在实验过程中，需要先做实验，待工艺满足这些尺寸后，再进行施工。

需要说明的是，当孔板32的通孔设置为圆孔时，其中的缝板本体33与缝板基体31的组合件也可直接用填砂漏管代替，由于漏管内的砂粒就能构成多孔介质，可使用该种替换装置模拟多孔介质的漏失。

优选的，参考图1和图2所示，卡箍组件包括第一卡箍37和第二卡箍38，第一卡箍37紧固缝板基体31的第一端，同时第一卡箍37在缝板本体33的进液端围成容纳孔板32的第一容纳腔；第二卡箍38紧固缝板基体31的第二端，同时第二卡箍38在缝板本体33的出液端围成容纳出液管35的第二容纳腔，出液管35上连接有出口阀门36；第一卡箍31和第二卡箍38的这种结构形式可分别适用于孔板32和出液管35的安装。

其中，第一卡箍37包括结构相同的两个半圆形的第一连接块371，两个第一连接块371通过螺钉紧固构成完整的环形第一卡箍37；第一卡箍37的第一端的内孔处设置有环形凸缘，缝板基体31的对应端设置有与环形凸缘相适配的环形槽，第一卡箍37通过螺钉紧固在环形槽处抱紧缝板基体31的一端；第一卡箍37的第二端围成外螺纹套372，外螺纹套372的内孔形成孔板32的第一容纳腔，孔板32与外螺纹套372的内孔间隙配合，孔板32平放在第一容纳腔内，孔板32底部与缝板本体33进液端接触贴紧，防止堵漏液从孔板32与缝板本体33的接触面漏出。

其中，第二卡箍38包括结构相同的两个半圆形的第二连接块381，两个第二连接块381通过螺钉紧固构成完整的环形的第一卡箍38；第二卡箍38的第一端的内孔处设置有环形凸缘，缝板基体31的对应端设置有与环形凸缘相适配的环形槽，第一卡箍37通过螺钉紧固在环形槽处抱紧缝板基体31的一端；第二卡箍38的第二端围成用于安装出液管35的第二容纳腔，出液管35可设置在固设在第二容纳腔内，该第二容纳腔可设置为内螺纹孔，出液管35与内螺纹孔螺纹连接，且出液管35可与裂缝34连通。

优选的，裂缝34的两裂缝面的间隙设置为20mm、10mm、5mm中的一种，两裂缝面之间通过设置不同的缝板基体31，将第一缝板331和第二缝板332设置在安装槽312内，通过在两裂缝面之间增加不同小垫块实现不同间隙的设置，该裂缝34通过将孔板32的不同通孔321尺寸与裂缝34的不同间隙尺寸进行相互组合，可模拟各种实验工况下要求的漏失通道形式。

优选的，缝板本体33总深度可设置为300mm、200mm 100mm或者采用200mm+100mm的叠加形式，用于根据实际情况模拟真实地层深度。

优选的，孔板32的厚度设置为20mm，孔板32不宜太厚或太薄，如果太薄承受不住则会承受不住堵漏材料的压力，过厚的话孔板32中间的通孔321会形成一个漏失通道，会影响测量结果的准确性。

优选的，裂缝34的进液端可设置为上宽下窄的锲形开口结构，便于堵漏材料的流入，避免堵漏实验的封门问题。

实施例2

参考图8所示，一种裂缝堵漏仪，它包括井筒模拟装置1、承压能力测试装置2、数据采集与处理装置和上述实施例1中的地层模拟装置3；其中，承压能力测试装置2连接至井筒模拟装置1的内腔，向井筒模拟装置1内加入工作液并为井筒模拟装置1提供驱替压力；井筒模拟装置1用于容纳堵漏材料并模拟漏失过程中的环境以建立漏失过程；井筒模拟装置1的出液端连接地层模拟装置3，井筒模拟装置1将堵漏材料通过承压能力测试装置2加压漏入至地层模拟装置3的漏失通道内；数据采集与处理装置与井筒模拟装置1和地层模拟装置2均连接，用于采集裂缝堵漏仪中的温度、压力、漏失量等数据并进行分析处理。

其中，井筒模拟装置1包括釜体11和搅拌装置12，釜体11采用承压30MPa，耐温200℃，材质为SS304的不锈钢，可满足实验中的各项性能测试；釜体11上设置有堵漏材料进液口15和工作液注入口13，工作液注入口13与承压能力测试装置2连接，堵漏材料进液口15处设置有盖子，向釜体11内注入堵漏材料后拧紧盖子，防止釜体11内压力损失；搅拌装置12包括搅拌电机121、搅拌轴122以及设置在搅拌轴122上的搅拌叶片123，搅拌轴122带动搅拌叶片123在釜体11内转动，通过搅拌叶片123对釜体11内溶液进行搅拌，使工作液中的堵漏材料保持悬浮状态，搅拌的同时还可模拟井筒中流态，达到真实模拟井筒环境的目的；井筒模拟装置1用于建立堵漏材料的堵漏过程。

其中，承压能力测试装置2包括第一容器22，第一容器22用于容纳工作液(清水或泥浆)，第一容器22容量为4L；承压能力测试装置2还包括与第一容器22连接的计量柱塞泵21，计量柱塞泵21的加压范围0～30MPa，计量柱塞泵21的出液端连接有通径为6mm的节流阀25，连接节流阀25后再通过工作液注入口14连接至井筒模拟装置1的内部，向釜体11内注入工作液(清水或泥浆)，为釜体11内的堵漏材料增加驱替压力。

其中，数据采集与处理装置包括监测装置和数据采集与处理模块，监测装置包括计量装置，压力传感器、内温监测装置和加热控温装置；计量装置包括电子秤8和设置在电子秤上的第二容器7，第二容器7可与地层模拟装置3上设置的出液管35导通，用于堵漏材料承压能力测试过程中测量堵漏材料经过漏失通道后的漏失量；压力传感器包括用于测试地层模拟装置3的出液管35处压力的第二压力传感器6和用于测试井筒模拟装置1中釜体11内压力的第一压力传感器5，通过第一压力传感器5采集釜体内的压力数据，通过第二压力传感器6采集地层模拟装置3的出液端的压力数据；加热控温装置10对釜体11进行加热，使釜体11内的温度到达设定值，加热最高温度为200℃；内温监测装置9设置在釜体11内壁上，用于测试釜体11内腔温度；监测装置将采集的信号传递给数据采集与处理模块，由数据采集与处理模块对数据进行分析、存储、回放或进行参数计算等操作。

优选的，井筒模拟装置1与地层模拟装置3可拆卸连接；搅拌装置12与釜体11也可拆卸连接。地层模拟装置3的第一卡箍37的顶部设置有外螺纹套372，在釜体11内腔底部中心出液端贯穿设置有内螺纹孔，地层模拟装置3通过外螺纹套372与内螺纹孔配合连接；搅拌电机121的输出轴引出端面与釜体11的顶盖14成一体设置，顶盖14与釜体11顶部螺纹连接。地层模拟装置3釜体11的螺纹连接以及搅拌装置12与釜体11的螺纹连接方式作用在于：一方面便于拆卸取出缝板本体33查看其内的裂缝34的封堵情况；另一方面便于对井筒模拟装置1内部进行清洗，由于堵漏浆固相含量高，堵漏材料种类多样，且要在高温高压环境下开展漏失模拟与堵漏模拟实验，堵漏浆易在仪器中固结，实验准备与实验后仪器清洗工作繁重，通过可拆卸式连接，可便于清洗。

优选的，釜体11的容积需要大于15倍的漏失通道体积，使得实验过程中有釜体11内可有足够的堵漏材料在漏失通道内漏下。

如图8所示，本实施例2的堵漏材料的承压能力测试过程可参考如下过程：

1)建立封堵过程；首先，将第一缝板331和第二缝板332的设置在缝板基体31内；然后，通过卡箍组件紧固缝板基体31的两端，使得第一缝板331和第二缝板332裂缝面上的凹槽和凸起相互配合；再将孔板32底部贴合在缝板本体33的上端面且设置在第一卡箍37内的第一容纳腔内，然后将地层模拟装置3通过设置在第一卡箍37上的外螺纹套372与釜体11底部的螺纹孔配合连接；同时连接好井筒模拟装置1和在筒体模拟装置1上连接承压能力测试装置2以及连接好数据采集与处理装置；再关闭地层模拟装置3的出液管35处的出口阀门36；再向釜体11上的堵漏材料进液口15倒入堵漏材料，旋紧堵漏材料进液口15的盖子后，启动搅拌电机121对堵漏材料进行搅拌并启动加热控温装置10对堵漏材料进行加热；通过计量柱塞泵21向釜体11内注入工作液进行加压，当达到一定压力后快速打开出口阀门36，建立堵漏过程；其中出液管3设置为高压软管，其将地层模拟装置3的出液端接入第二容器7中(带盖子)，可防止开阀后液体飞溅。

2)堵漏材料承压能力测试；通过计量柱塞泵21向釜体11内持续泵入工作液(泥浆或清水)，以建立高压环境，压力最高可达30MPa，工作液泵入流量为1.6L/H，可通过计量柱塞泵21上设置的变频器调速改变流量；然后，通过第一压力传感器5监测釜体内腔压力，测试堵漏配方承压能力，通过电子称8计量堵漏过程中的漏失量。

3)实验结束后，松开搅拌装置12与釜体11的螺纹连接，通过吊装装置，将搅拌装置12吊离釜体，卸下搅拌轴122；再松开地层模拟装置3与井筒模拟装置1的螺纹连接，实现搅拌装置12、地层模拟装置以及井筒模拟装置1的分离；最后将釜体11向水平方向倾斜一定角度，倒出堵漏浆，清洗釜体11和搅拌装置12。

实施例3

上述实施例2中的井筒模拟装置1和地层模拟装置3分离后，可在地层模拟装置3的出液管35处连接反排能力测试装置4，返排能力测试装置4包括循环泥浆泵42和缓冲容器41，循环泥浆泵42与缓冲容器41连接后再连接到的地层模拟装置3的出液管35，构建返排能力测试装置。

返排能力测试过程为：将地层模拟装置3的出液管35与反排能力测试装置4连接，通过循环泥浆泵42反向往地层模拟装置3注入泥浆或清水，通过计量地层模拟装置3进液端处的出液量，计算堵漏材料的返排量，从而测试地层模拟模块3的反排能力。

实施例4

上述实施例2中井筒模拟装置1和地层模拟装置3不进行分离，也在地层模拟装置3的出液管35处连接反排能力测试装置4，返排能力测试装置4包括循环泥浆泵42和缓冲容器41，循环泥浆泵42与缓冲容器41连接后再连接到的地层模拟装置3的出液管35，构建反向承压能力测试装置。

反向承压能力测试过程：将地层模拟装置3的出液管35与反排能力测试装置4连接，通过循环泥浆泵42反向往地层模拟装置3注入泥浆或清水，通过收集釜体11内压力变化数据，测试地层模拟模块3的反向承压能力。

另外，高温高压裂缝堵漏仪还能用于开展不同堵漏材料组合及配比条件下滤饼形成时间、滤饼承压能力、目的层钻井液动态损害、返排恢复能力测试、模拟酸溶解堵等实验，获得的实验数据相对准确，堵漏配方的各项参数评价全面。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种地层模拟装置，其特征在于，包括：

缝板本体，所述缝板本体包括相对设置的第一缝板和第二缝板，所述第一缝板和第二缝板之间形成有间隙，所述第一缝板朝向所述第二缝板的一侧设有多个凸起，所述第二缝板朝向所述第一缝板的一侧设有多个凹槽，多个所述凸起与多个所述凹槽相互适配；

缝板基体，所述缝板基体为柱状体结构，所述缝板基体包括可拆卸的两个半柱体，两个所述半柱体共同围成用于容纳所述缝板本体的容纳腔；所述缝板基体在所述缝板本体的出液端处设置有出液管，所述出液管连接出口阀门；

孔板，所述孔板贴合在所述缝板本体的进液端，所述孔板上设置有通孔，所述通孔与所述第一缝板和第二缝板之间的间隙连通以构成漏失通道；

卡箍组件，所述卡箍组件设置在所述缝板基体的外侧以紧固所述缝板基体；

所述卡箍组件包括第一卡箍和第二卡箍，所述第一卡箍紧固所述缝板基体的第一端，同时所述第一卡箍在缝板本体的进液端围成容纳所述孔板的第一容纳腔；所述第二卡箍紧固所述缝板基体的第二端，同时所述第二卡箍在缝板本体的出液端围成容纳所述出液管的第二容纳腔。

2.根据权利要求1所述的地层模拟装置，其特征在于，所述凸起和凹槽通过三维激光刻蚀形成。

3.根据权利要求1所述的地层模拟装置，其特征在于，所述孔板设置为圆盘型，所述孔板上的通孔设置为圆孔或缝孔。

4.一种裂缝堵漏仪，其特征在于，它包括井筒模拟装置、承压能力测试装置、数据采集与处理装置和权利要求1-3任一项所述的地层模拟装置；所述承压能力测试装置连接至井筒模拟装置的内腔，所述井筒模拟装置的出液端连接地层模拟装置；所述数据采集与处理装置与井筒模拟装置和地层模拟装置均连接。

5.根据权利要求4所述的裂缝堵漏仪，其特征在于，所述井筒模拟装置包括釜体和搅拌装置，所述釜体上设置有堵漏材料进液口和工作液注入口，所述工作液注入口与所述承压能力测试装置连接；所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌轴以及设置在搅拌轴上的搅拌叶片，所述搅拌轴带动搅拌叶片在所述釜体内转动。

6.根据权利要求5所述的裂缝堵漏仪，其特征在于，所述承压能力测试装置包括第一容器和计量柱塞泵，所述第一容器连接所述计量柱塞泵，所述计量柱塞泵连接节流阀，所述节流阀连接至所述工作液注入口。

7.根据权利要求5所述的裂缝堵漏仪，其特征在于，所述数据采集与处理装置包括监测装置和数据采集与处理模块，所述监测装置包括计量装置，压力传感器、温控装置；所述计量装置包括电子秤和设置在电子秤上的第二容器；所述压力传感器包括与出液管连接的第二压力传感器和与工作液注入口处管路连接的第一压力传感器；所述温控装置包括围绕设置在釜体侧壁上的加热控温装置和设置在釜体内壁上的内温监测装置；所述监测装置与数据采集与处理模块相连。

8.根据权利要求5所述的裂缝堵漏仪，其特征在于，所述井筒模拟装置与所述地层模拟装置可拆卸连接，所述搅拌装置与所述釜体可拆卸连接。

9.根据权利要求4所述的裂缝堵漏仪，其特征在于，它还包括反排能力测试装置；所述反排能力测试装置与地层模拟装置的出液管相连；所述反排能力测试装置包括循环泥浆泵和与循环泥浆泵相连的缓冲容器，所述缓冲容器与出液管连接。