CN110284874B - 深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价装置及方法，包括空气压缩机，所述空气压缩机连通有调压泵，所述调压泵连通有注浆筒，所述注浆筒包括筒体，所述筒体沿周向均布设有若干个排压孔，所述筒体内设有岩心，所述岩心中心位置开设有注浆孔，所述筒体上端设有第一端盖，所述筒体下端设有第二端盖，所述第一端盖的中心位置开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有注浆管，所述注浆管的一端穿过所述螺纹孔伸入所述注浆孔内，所述注浆管另一端与所述调压泵相连。本发明对于彻底解决深水弱胶结地层固井质量问题，保证深水油井的长期安全开采具有重要的工程意义。

Description

深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价装置及方法

技术领域

本发明涉及油气井钻井固井技术领域，具体涉及一种深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价装置及方法。

背景技术

我国南海石油储量约为1.7×10⁹m³，天然气储量约为5.38×10¹²m³，其中绝大部分都集中在深水区域。随着陆上油气资源的日益枯竭，具有“第二个波斯湾”之称的南海，逐渐成为我国油气资源发展战略的主战场之一。目前，国家将大型海洋油气田的勘探与开发，作为能源发展战略的重中之重。

近年来，随着海洋钻采技术的进步，我国海洋石油工业已步入深水时代，除了深水海洋石油设备、技术、工具之外，深水固井技术是保证深水海洋油气钻探井安全建井和长期寿命的关键技术之一。其中，深水浅层弱胶结地层是否能长期有效封固面临着更多的挑战。对于深水固井而言，深部地层的压实条件和温度特性与常规陆地或浅海地层是相似的，固井技术的要求也基本相似；但深水浅层是弱胶结的，弱胶结地层的复杂地质条件，使得深水浅层固井面临着诸多亟待解决的问题。其中包括：(1)深水弱胶结地层温度低，水泥强度增长慢，形成良好封固层的时间长，无法满足对弱胶结地层气、水的封固要求，甚至造成气体从套管外喷出，使设备陷入地下，造成严重的后果；(2)深水弱胶结地层破裂梯度低，在水泥浆泵注过程中极易发生漏失，成为施工安全的隐患；(3)弱胶结地层压实时间短，渗透率较高，所以地层水在弱胶结地层中会具有一定的流动性，产生应力波动，破坏水泥环，造成浅部水层井涌，严重时会导致井眼坍塌，造成油气井报废；(4)浅部地层与水泥环强度差异大，水泥环不能有效地与周围地层胶结形成强度统一体，致使水下井口装置整体下沉。针对于以上的问题，常规的水泥浆体系和固井工艺技术无法有效适应深水弱胶结地层低温、低强度、高渗透等复杂的地质条件，更不能保证水泥环附近的弱胶结地层不发生破坏，因此由于固井质量问题引发的海洋事故频发。

目前，解决深水弱胶结地层固井质量问题的研究主要集中在水泥浆体系的研发上，部分学者通过研发低密度、快凝早强、低渗透、低孔隙度的水泥浆体系，成功解决了弱胶结地层水泥浆漏失、地层水流动以及水泥早期强度低的问题。但是，由于弱胶结地层与水泥环的强度差异造成的井口装置整体下移问题、弱胶结地层浅层流作用下水泥环发生脆性破坏或胶结面脱开造成井口冒水合物的问题，至今没有解决。因此，单纯的进行水泥浆体系研发，不能从根本上解决深水弱胶结地层弱胶结地层的固井质量问题。在此基础上，部分学者将解决弱胶结地层固井质量问题的方法由水泥环扩展到水泥-地层胶结界面上，对于提高水泥-地层界面胶结质量的方法和技术进行了研究。顾军等人提出了采用泥饼固化方法提高水泥-地层界面胶结强度，泥饼是在钻井过程中由于钻井液的滤失其固相颗粒在井壁上形成的一种薄而致密的薄饼，一般情况下，水泥环-地层的界面是一种脆弱结构，会形成油气的窜流通道。而通过泥饼固化方法，可以使泥饼与水泥环和常规地层产生有效的胶结，从而防止形成油气窜流通道。但深水弱胶结地比常规地层松软的多，对水泥环的支撑作用非常微弱，水泥-地层界面固化之后，其有限的厚度对固井质量的提升微乎其微，所以仅靠界面的固化，同样不能彻底解决深水弱胶结地层弱胶结地层的固井质量问题。

灌浆加固技术有着悠久的发展历史，是将一定的材料配制成固化浆液，用压送设备将其灌入到地层或缝隙内使其扩散、胶凝或固化，以达到加固地层或防渗堵漏的效果。这种方法为解决深水弱胶结地层的固井质量问题提供了解决思路，只有使深水松软、强度低的弱胶结地层固化，才能真正起到稳定井筒，防止水泥环破坏的作用，是从根本上解决深水弱胶结地层固井质量问题的新途径。基于以上这种解决思路，本发明人提出了“固井强度梯度层”的概念，即通过固井作业形成深水弱胶结地层近井地层由水泥环到地层的具有一定强度渐变的过渡区，从而扩大地层的固化范围，提高固井环空固结物与固化地层的有效“联结”，保证固井质量、提高井口承载能力。

但灌浆加固技术的实施需要采用注浆管将固化浆液注入地层，如果应用在深水弱胶结地层的固井施工中，固化浆液的注入工艺将难以实施，主要体现在以下三点：①若采用注浆管泵注固化浆液，注浆管的安放与回收问题难以解决。②若采用加压循环的方式使固化浆液在环空中冲洗地层，则很难保证固化浆液与地层的接触时间，不能达到使目的层段充分固化的良好效果。③若将固化浆液加入水泥浆中，由于固化浆液与水泥浆性能的差异，会在很大程度上影响水泥浆的水化，从而影响弱胶结地层的固井质量。基于以上三点，本发明人进一步提出并研发了“梯度强化固井液”，即通过对地层固化浆液工程性能的调控，使其满足油井固井的要求，采用一种液体使其在固化环空的同时固化地层，对于彻底解决深水弱胶结地层固井质量问题，保证深水油井的长期安全开采具有重要的工程意义。但现阶段，对于梯度强化固井液对深水弱胶结地层的作用效果的评价方法与评价装置的相关研究几乎处于空白阶段。

因此，本发明人研发了一种深水弱胶结地层梯度强化固井液的评价装置并建立了相应的评价方法。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价装置和方法，对于彻底解决深水弱胶结地层固井质量问题，保证深水油井的长期安全开采具有重要的工程意义。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价装置，包括空气压缩机，所述空气压缩机连通有调压泵，所述调压泵连通有注浆筒，所述注浆筒包括筒体，所述筒体沿周向均布设有若干个排压孔，所述筒体内设有岩心，所述岩心中心位置开设有注浆孔，所述筒体上端设有第一端盖，所述筒体下端设有第二端盖，所述第一端盖的中心位置开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有注浆管，所述注浆管的一端穿过所述螺纹孔伸入所述注浆孔内，所述注浆管另一端与所述调压泵相连。

优选的，所述第一端盖上设有限位凸台，所述限位凸台的外壁与所述筒体的内壁相紧密贴合。

优选的，所述第二端盖的底部还设有支撑腿。

优选的，所述筒体上下两端沿周向均开设有若干第一孔，所述第一端盖及第二端盖上均开设有第二孔，所述第二孔的数量与所述第一孔的数量相匹配，所述第二孔与所述第一孔共轴线设置，所述第一孔与所述第二孔内穿设有螺栓。

优选的，所述第一端盖与所述第二端盖上均设有密封垫。

本发明还提出了深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价方法，包括以下步骤：

步骤1：制作弱胶结地层岩心；

步骤2：将制作好的岩心装入注浆筒的筒体内，装上密封垫，利用螺栓将第一端盖和第二端盖压紧在筒体两端，注浆筒组装完成；

步骤3：通过软管将调压泵与注浆筒连接，配制好梯度强化固井液倒入调压泵内，组装好调压泵，并关好调压泵与注浆筒之间的阀门；

步骤4：将空气压缩机与调压泵连接，打开空气压缩机向调压泵供压；

步骤5：将调压泵压力调至实验所需，打开调压泵与注浆筒之间的阀门使两者联通，开始注浆；

步骤6：注浆结束后，关闭空气压缩机，将岩心留在注浆筒内养护，清洗调压泵及软管；

步骤7：岩心养护完成后，对梯度强化固井液作用效果进行评价。

优选的，步骤1中所述弱胶结地层岩心的制作方法为：

①组装岩心模具；

②采用黏土和唐岛湾土制作弱胶结软土样品；

③称取M千克的水，称取N千克的环氧树脂及其固化剂，将环氧树脂及其固化剂加入水中并搅拌，使之充分与水混合，从步骤②中制作的弱胶结软土样品称取P千克的土，并将其与之前配好的环氧树脂及其固化剂与水的混合液充分混拌，使固相充分饱和水，其中，M：N:P＝0.3～0.5:0.1～0.3:1,另外，环氧树脂与其固化剂的质量比为1:1.1～1.5；

④将混拌好的软土填入模具，分段装填并压实，然后进行养护；

⑤拆模，取出岩心，制作完成。

优选的，步骤7中所述对梯度强化固井液作用效果进行评价的方法是衡量梯度强化固井液的渗透深度与力学性能，其中，力学性能包括岩心整体抗压强度测试和界面剪切胶结强度测试，具体方法如下:

所述梯度强化固井液渗透深度通过指示剂法表征，具体步骤为：

①配置彩虹指示剂；

②在将梯度强化固井液泵注之后，将岩心养护；

③养护完成后，将岩心等间距切割为K等份，在剖面上滴加彩虹指示剂；

④记录K-1个剖面上指示剂标定的浆液沿裂缝突进的最大深度与K-1个剖面上指示剂标定的粉色圆环半径的平均值；

⑤得出梯度强化固井液的最大渗透深度与平均渗透深度；

所述岩心整体抗压强度测试方法是：

①将岩心与其中的固化浆体一起放入抗压强度试验机的压头下；

②启动抗压强度试验机，缓慢加载压力，直到岩心发生破坏；

③记录使岩心发生破坏的最大作用力，进而计算岩心的整体抗压强度；

所述界面剪切胶结强度测试方法是：

①制作剪切胶结强度专用配件；

②将岩心及注浆孔内形成的固化浆柱放入抗压强度试验机中；

③利用专用配件向岩心的注浆孔内形成的固化浆柱加压，直至固井二界面胶结破坏；

④计算剪切胶结强度。

优选的，所述指示剂法合理性的验证方法为：

①利用X射线荧光分析方法探明梯度强化固井液的构成组分，筛选出梯度强化固井液中含量较高的元素；

②由岩心中心向外依次进行X射线微区扫描，得出梯度强化固井液中含量较高的元素在岩心径向的分布规律；

③若距离岩心越远所述元素含量越高，且指示剂显色区域的所述元素含量高于未显色区域的所述元素含量，则说明指示剂显色区域与梯度强化固井液渗透区域一致，则该方法合理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的评价装置和方法可真实模拟深水弱胶结地层梯度强化固井液的施工工艺流程，填补深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价方法的空白，为梯度强化固井液的工程应用提供依据，为深水弱胶结地层固化效果评价标准的制定提供思路，对于彻底解决深水弱胶结地层固井质量问题，保证深水油井的长期安全开采具有重要的工程意义。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例提出的深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价装置结构示意图。

图2是图1中注浆筒结构放大示意图。

图3是图2中第一端盖及密封垫俯视图。

图4是图2中第二端盖及密封垫俯视图。

图5是图2中A区域放大结构示意图。

图6是本发明实施例中彩虹指示剂显色情况示意图。

图7是本发明实施例提供的梯度强化固井液固化深度标定方法示意图。

附图标记说明:

1筒体；2岩心；3第一端盖；4第二端盖；5螺纹孔；6注浆管；7排压孔；8注浆孔；9第一孔；10第二孔；11支撑腿；12限位凸台；13密封垫；14空气压缩机；15调压泵；16软管；17彩虹指示剂。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-5所示，本实施提出了深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价装置，包括空气压缩机14，空气压缩机14通过软管16连通有调压泵15，调压泵15连通有注浆筒，具体的，该注浆筒包括筒体1，筒体1沿周向均布设有若干个排压孔7，更进一步的，排压孔7的数量可以设有25个；筒体1内设有岩心2，岩心2中心位置开设有注浆孔8，更进一步的，岩心直径为120mm，中部注浆孔的直径为30mm。筒体1上端设有第一端盖3，筒体1下端设有第二端盖4，第一端盖3的中心位置开设有螺纹孔5，螺纹孔5内螺纹连接有注浆管6，注浆管6的一端穿过螺纹孔5伸入注浆孔8内，注浆管6另一端通过软管与调压泵15相连。需要说明的是调压泵15的调压范围为0-1MPa。

为了能够更好的压持岩心2，在第一端盖3的底部设有限位凸台12，有利的，限位凸台12与第一端盖3一体化成型，限位凸台12的外壁与筒体1的内壁相紧密贴合。

为了方便支撑，第二端盖4的底部还设有支撑腿11，支撑腿11为内部具有空腔的圆柱形结构。

为了方便安装和拆卸，筒体1上下两端沿周向均开设有若干第一孔9，更进一步的，第一孔9的数量可以为6个，第一端盖3及第二端盖4上均开设有第二孔10，第二孔10的数量与第一孔9的数量相匹配，第二孔10与第一孔9共轴线设置，第一孔9与第二孔10内穿设有螺栓。

为了确保在注浆过程中，第一端盖3和第二端盖4与筒体1之间具有良好的密封性能，在第一端盖3与第二端盖4上均设有密封垫13。

本发明还提出了深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价方法，包括以下步骤：

步骤1：制作弱胶结地层岩心2；

步骤2：将制作好的岩心2装入注浆筒的筒体1内，装上密封垫13，利用螺栓将第一端盖3和第二端盖4压紧在筒体两端，注浆筒组装完成；

步骤3：通过软管将调压泵15与注浆筒连接，配制好梯度强化固井液倒入调压泵15内，组装好调压泵15，并关好调压泵15与注浆筒之间的阀门(该阀门指设置在调压泵上的自带的阀门)；

步骤4：将空气压缩机14与调压泵15连接，打开空气压缩机14向调压泵供压；

步骤5：将调压泵15压力调至实验所需，打开调压泵15与注浆筒之间的阀门使两者联通，开始注浆；

步骤6：注浆结束后，关闭空气压缩机14，将岩心2留在注浆筒内养护，清洗调压泵15及软管；

步骤7：岩心2养护完成后，对梯度强化固井液作用效果进行评价。

具体的，步骤1中所述弱胶结地层岩心的制作方法为：

①组装岩心模具；

②采用黏土和唐岛湾土制作弱胶结软土样品，其中黏土为800目，且占弱胶结软土样品的质量百分比为67％，唐岛湾土为150目，且占弱胶结软土样品的质量百分比为33％；

③称取M千克的水，称取N千克的环氧树脂及其固化剂，将环氧树脂及其固化剂加入水中并搅拌，使之充分与水混合，从步骤②中制作的弱胶结软土样品称取P千克的土，并将其与之前配好的环氧树脂及其固化剂与水的混合液充分混拌，使固相充分饱和水，其中，M：N:P的比例可以为0.3:0.2:1,另外，环氧树脂与其固化剂的质量比可以为1:1.3；

④将混拌好的软土填入岩心模具，分段装填并在2MPa压力下压实，然后养护8小时；

⑤拆模，取出岩心2，制作完成。

具体的，步骤7中叙述的对梯度强化固井液作用效果进行评价的方法是通过衡量梯度强化固井液的渗透深度与力学性能来实现的，其中，力学性能包括岩心整体抗压强度测试和界面剪切胶结强度测试，具体方法如下:

梯度强化固井液渗透深度评价模块，评价梯度强化固井液在岩心中的渗透深度，其中，渗透深度通过指示剂法表征，该指示剂法是将将酚酞、百里酚酞和茜素黄R三种指示剂按照1：1：1比例配制成的彩虹指示剂；如图6所示，利用彩虹指示剂可以清晰的反映出梯度强化固井液的渗透路径；指示剂法需要通过X射线微区分析与X射线荧光分析方法验证其合理性，通过X射线荧光分析方法探明梯度强化固井液的构成组分，筛选出梯度强化固井液中含量较高的元素，由岩心中心向外依次进行X射线微区扫描，得出梯度强化固井液中含量较高的元素在岩心径向的分布规律，若距离岩心越远所述元素含量越高，且指示剂显色区域的所述元素含量高于未显色区域的所述元素含量，则说明指示剂显色区域与梯度强化固井液渗透区域一致，则该方法合理。

另外，如图7所示，梯度强化固井液的渗透深度通过剖面法标定，其中渗透深度包括平均渗透深度与最大渗透深度。

其中，剖面法标定的具体步骤是：在将梯度强化固井液泵注之后，将岩心2养护24h，将岩心2等间距切割为K等份，K的取值可以为6，在剖面上滴加彩虹指示剂，使其均匀覆盖岩心2剖面，观察梯度强化固井液在岩心2中的分布情况，记录5个剖面上指示剂标定的浆液沿裂缝突进的最大深度与5个剖面上指示剂标定的粉色圆环半径的平均值，得出梯度强化固井液的最大渗透深度与平均渗透深度。

需要说明的是：最大渗透深度取5个剖面上指示剂标定的浆液沿裂缝突进的最大深度；平均渗透深度取5个剖面上指示剂标定的粉色圆环半径的平均值。

岩心2整体抗压强度可反应固化后的弱胶结地层在宏观上对应力的抵抗作用，岩心2整体抗压强度测试方法是：采用抗压强度试验机，将岩心2与其中的固化浆体一起测试，测试过程中，在一定速率下缓慢加载压力，直到岩心2发生破坏，记录使岩心2发生破坏的最大作用力，进而计算出岩心2的整体抗压强度；

界面剪切胶结强度是反映水泥-地层界面封固能力的重要指标，界面剪切胶结强度测试方法是：采用抗压强度试验机及剪切胶结强度专用配件，通过抗压强度试验机的压头向岩心2的注浆孔8内形成的固化浆柱加压，直至固井二界面胶结破坏，固化浆柱与注浆孔8脱开，此时抗压强度试验机电脑端显示的压力峰值即可用于计算剪切胶结强度。

需要说明的是，专用配件包括底座，底座为直径120mm的圆柱形铁块，在底座中部有直径30mm的孔，与岩心2截面形状相同；还包括直径30mm的圆柱形的传压柱，在使用时，将岩心2放置在底座上，使岩心2与底座完全对正，此时，岩心2的注浆孔8内形成的固化浆柱也与底座上的孔对正，将传压柱与注浆孔8对正，利用抗压强度试验机的压头对传压柱施加压力，传压柱对固化浆柱产生压力，直至固井二界面胶结破坏，固化浆柱与注浆孔8脱开。

本发明通过衡量梯度强化固井液的渗透深度与力学性能，实现对梯度强化固井液的作用效果进行评价。本发明的评价装置和方法可真实模拟深水弱胶结地层梯度强化固井液的施工工艺流程，填补深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价方法的空白，可为梯度强化固井液的工程应用提供依据，为深水弱胶结地层固化效果评价标准的制定提供思路，对于彻底解决深水弱胶结地层固井质量问题，保证深水油井的长期安全开采具有重要的工程意义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价装置，包括空气压缩机(14)，所述空气压缩机(14)连通有调压泵(15)，所述调压泵(15)连通有注浆筒，其特征在于，所述注浆筒包括筒体(1)，所述筒体(1)沿周向均布设有若干个排压孔(7)，所述筒体(1)内设有岩心(2)，所述岩心(2)中心位置开设有注浆孔(8)，所述筒体(1)上端设有第一端盖(3)，所述筒体(1)下端设有第二端盖(4)，所述第一端盖(3)的中心位置开设有螺纹孔(5)，所述螺纹孔(5)内螺纹连接有注浆管(6)，所述注浆管(6)的一端穿过所述螺纹孔(5)伸入所述注浆孔(8)内，所述注浆管(6)另一端与所述调压泵(15)相连。

2.根据权利要求1所述的深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价装置，其特征在于，所述第一端盖(3)底部设有限位凸台(12)，所述限位凸台(12)的外壁与所述筒体(1)的内壁相紧密贴合。

3.根据权利要求1所述的深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价装置，其特征在于，所述第二端盖(4)的底部还设有支撑腿(11)。

4.根据权利要求1所述的深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价装置，其特征在于，所述筒体(1)上下两端沿周向均开设有若干第一孔(9)，所述第一端盖(3)及第二端盖(4)上均开设有第二孔(10)，所述第二孔(10)的数量与所述第一孔(9)的数量相匹配，所述第二孔(10)与所述第一孔(9)共轴线设置，所述第一孔(9)与所述第二孔(10)内穿设有螺栓。

5.根据权利要求1所述的深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价装置，其特征在于，所述第一端盖(3)与所述第二端盖(4)上均设有密封垫(13)。

6.深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价方法，采用权利要求1-5任一项所述的深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：制作弱胶结地层岩心(2)；

步骤2：将制作好的岩心(2)装入注浆筒的筒体(1)内，装上密封垫(13)，利用螺栓将第一端盖(3)和第二端盖(4)压紧在筒体两端，注浆筒组装完成；

步骤3：通过软管(16)将调压泵(15)与注浆筒连接，配制好梯度强化固井液倒入调压泵(15)内，组装好调压泵(15)，并关好调压泵(15)与注浆筒之间的阀门；

步骤4：将空气压缩机(14)与调压泵(15)连接，打开空气压缩机(14)向调压泵(15)供压；

步骤5：将调压泵(15)压力调至实验所需，打开调压泵(15)与注浆筒之间的阀门使两者联通，开始注浆；

步骤6：注浆结束后，关闭空气压缩机(14)，将岩心(2)留在注浆筒内养护，清洗调压泵(15)及软管；

步骤7：岩心(2)养护完成后，对梯度强化固井液作用效果进行评价。

7.根据权利要求6所述的深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价方法，其特征在于，步骤1中所述弱胶结地层岩心的制作方法为：

①组装岩心模具；

②采用黏土和唐岛湾土制作弱胶结软土样品；

③称取M千克的水，称取N千克的环氧树脂及其固化剂，将环氧树脂及其固化剂加入水中并搅拌，使之充分与水混合，从步骤②中制作的弱胶结软土样品称取P千克的土，并将其与之前配好的环氧树脂及其固化剂与水的混合液充分混拌，使固相充分饱和水，其中，M：N:P＝0.3～0.5:0.1～0.3:1,另外，环氧树脂与其固化剂的质量比为1:1.1～1.5；

④将混拌好的软土填入模具，分段装填并压实，然后进行养护；

⑤拆模，取出岩心，制作完成。

8.根据权利要求6所述的深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价方法，其特征在于，步骤7中所述对梯度强化固井液作用效果进行评价的方法是衡量梯度强化固井液的渗透深度与力学性能，其中，力学性能包括岩心整体抗压强度测试和界面剪切胶结强度测试，具体方法如下:

所述梯度强化固井液渗透深度通过指示剂法表征，具体步骤为：

①配置彩虹指示剂；

②在将梯度强化固井液泵注之后，将岩心养护；

③养护完成后，将岩心等间距切割为K等份，在剖面上滴加彩虹指示剂；

④记录K-1个剖面上指示剂标定的浆液沿裂缝突进的最大深度与K-1个剖面上指示剂标定的粉色圆环半径的平均值；

⑤得出梯度强化固井液的最大渗透深度与平均渗透深度；

所述岩心整体抗压强度测试方法是：

①将岩心与其中的固化浆体一起放入抗压强度试验机的压头下；

②启动抗压强度试验机，缓慢加载压力，直到岩心发生破坏；

③记录使岩心发生破坏的最大作用力，进而计算岩心的整体抗压强度；

所述界面剪切胶结强度测试方法是：

①制作剪切胶结强度专用配件；

②将岩心及注浆孔内形成的固化浆柱放入抗压强度试验机中；

③利用专用配件向岩心的注浆孔内形成的固化浆柱加压，直至固井二界面胶结破坏；

④计算剪切胶结强度。

9.根据权利要求8所述的深水弱胶结地层梯度强化固井液作用效果评价方法，其特征在于，所述指示剂法合理性的验证方法为：

①利用X射线荧光分析方法探明梯度强化固井液的构成组分，筛选出梯度强化固井液中含量较高的元素；

②由岩心中心向外依次进行X射线微区扫描，得出梯度强化固井液中含量较高的元素在岩心径向的分布规律；

③若距离岩心越远所述元素含量越高，且指示剂显色区域的所述元素含量高于未显色区域的所述元素含量，则说明指示剂显色区域与梯度强化固井液渗透区域一致，则该方法合理。

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