CN112096341B - 一种漏失模拟通道管、抗冲释测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种漏失模拟通道管、抗冲释测试装置及方法，该漏失模拟通道管包括：管状本体，其上设有多个漏失通道；上盖板，与所述管状本体的上端开口相匹配；浆液盖板，通过提拉柱与所述上盖板相连。该抗冲释测试装置，包括：至少一根漏失模拟通道管；水浴箱，其箱盖上设有与所述漏失模拟通道管相匹配的开口；水速模拟器，与所述水浴箱相连。该抗冲释测试方法包括步骤：将待评价浆装入到漏失模拟通道管中并获取第一重量；将所述装有待评价浆的漏失模拟通道管放置到具有预设温度和预设水流速度的水浴箱中一段时间；取出称重并结合第一重量计算冲释度。本发明能用于评价堵漏浆液的抗水冲释性能，对现场施工具有较好的指导作用。

Description

一种漏失模拟通道管、抗冲释测试装置及方法

技术领域

本发明涉及石油钻井堵漏浆测试领域，尤其涉及一种漏失模拟通道管、抗冲释测试装置及方法。

背景技术

钻井施工过程中，经常钻遇漏失层，其中含活跃水的漏失层堵漏难度较大，原因在于堵漏浆易被地层水冲释，堵漏浆浓度降低或者被冲走进入漏失层深部，难以在近井壁处形成有效封堵层。对于含活跃水的漏失层，目前主要的办法是在堵漏浆前泵一段“隔离浆”，将堵漏浆与地层水隔开，或者提高堵漏浆的浓度或粘度，减少地层水对堵漏浆的影响。但目前没有有效的评价堵漏浆抗地层水冲释的装置，难以准确评定堵漏浆或“隔离浆”抗水冲释性能，不能选择针对性较强的“隔离浆”或堵漏浆，堵漏效果难以准确把握。

发明内容

本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。

为克服现有技术的问题，本发明提供一种漏失模拟通道管，用于评价堵漏浆的抗水冲释性能，包括：

管状本体，其上设有多个漏失通道；

上盖板，与所述管状本体的上端开口相匹配；

浆液盖板，通过提拉柱与所述上盖板相连。

可选地，所述漏失通道选自通孔、横缝、纵缝中的至少一种。

可选地，所述通孔的直径为0.5mm至1.5mm；所述横缝或纵缝的宽度为0.5mm至1.5mm。

可选地，所述漏失通道与所述上盖板之间的距离大于所述提拉柱的高度。

根据本发明的另一个方面，提供一种抗冲释测试装置，包括：

本发明任一实施例提供的漏失模拟通道管；

水浴箱，其箱盖上设有与所述漏失模拟通道管相匹配的开口；

水速模拟器，与所述水浴箱相连，用于在水浴箱中模拟不同流速的水流。

可选地，进一步包括加热棒，设置在水浴箱中。

可选地，所述水速模拟器包括通水管线以及设置在所述通水管线上的循环水泵，所述通水管线的两端分别于所述水浴箱的两端相连通。

可选地，所述水浴箱上的开口与所述漏失模拟通道管之间设有密封器。

可选地，所述水浴箱的高度与所述漏失模拟通道管的高度之间的差值小于或等于所述漏失模拟通道管中提拉柱的高度。

根据本发明的另一个方面，提供一种抗冲释测试方法，包括步骤：

将待评价浆装入到本发明任一实施例提供的漏失模拟通道管中；

获取装有待评价浆的漏失模拟通道管的重量，记为第一重量G1；

将所述装有待评价浆的漏失模拟通道管放置到具有预设温度和预设水流速度的水浴箱中一段时间；

取出所述装有待评价浆的漏失模拟通道管并称重，记为第二重量G2；

计算冲释度：R＝(G1-G2)/G1×100％。

本发明提供了一种漏失模拟通道管、抗冲释测试装置及方法，通过漏失模拟通道管装盛待评价浆以有效评价堵漏浆的抗冲释性能。

通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1为本发明实施例的漏失模拟通道管的结构示意图。

图2为本发明另一实施例的漏失模拟通道管的结构示意图。

图3为本发明另一实施例的漏失模拟通道管的结构示意图。

图4为本发明实施例的抗冲释测试装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种漏失模拟通道管10，用于评价堵漏浆的抗水冲释性能，包括：管状本体11、上盖板13以及与上盖板13相连的浆液盖板15。

管状本体11的底部设有底板，管状本体11的侧壁上设有多个漏失通道12，底板上没有漏失模拟通道，便于实验后取出“隔离浆”。漏失通道12可以均匀分布，也可以根据实际散布在特定的区域。漏失通道可以选自通孔、横缝、纵缝中的至少一种。横缝是指与管状本体11轴向相垂直的割缝，纵缝是指与管状本体11相平行的割缝。本发明对通孔、横缝、纵缝的形状并不做限定。图1所示的漏失模拟通道管10中的漏失通道为通孔，可以模拟含水孔洞型漏失层；上述通孔的直径为0.5mm至1.5mm，例如是1mm。此外，不同的通孔也可以具有不同的直径，通孔的形状也可以是不规则的。图2所示的漏失模拟通道管10中的漏失通道为横缝，可以模拟水平缝漏失层；图3所示的漏失模拟通道管10中的漏失通道为纵缝，可以模拟含纵向缝漏失层。横缝或纵缝的宽度为0.5mm至1.5mm，例如是1mm；在同一个漏失模拟通道管中，横缝或纵缝的宽度可以是不同的。虽然图中未显示，但漏失通道可以选自通孔、横缝、纵缝中的两种或三种。

上盖板13与管状本体的上端开口相匹配；上盖板13与管状本体的上端开口可以采用螺纹相连，也可以采用扣合方式相连，本发明对此并不做限定。

浆液盖板15通过提拉柱17与上盖板13相连。更具体地，可以为一根或多根，当将上盖板13盖在管状本体的上端开口时，浆液盖板15伸入到管状本体11的内部，防止测试浆液向上涌而浮于水面之上，影响测试结果。在测试时，管状本体11设有漏失通道的部分全部置于水浴箱中，上部出露于水浴箱外，便于与水浴箱密封，防止水溢出。为了方便拆卸，管状本体的上部可以设置具有一定粗糙度的防滑层。

本实施例中，漏失通道12的最上方与上盖板13之间的距离大于提拉柱17的高度。也就是说，漏失通道12是设置在浆液盖板15下方的，此时上盖板13是盖在管状本体11上的。

在本发明的一个实施例中，模拟漏失通道管的管状本体采用不锈钢管，钢管壁厚50mm，外径200mm，长为700mm，漏失通道设置在管状本体下部500mm的区域，提拉柱17长约20mm。

如图3所示，本发明提供一种抗冲释测试装置，包括：本发明任一实施例提供的漏失模拟通道管10、水浴箱20以及水速模拟器30。

水浴箱20的箱盖上设有与漏失模拟通道管10相匹配的开口21；漏失模拟通道管10经由该开口21插入到水浴箱20中并固定住。本实施例中，水浴箱的高度与漏失模拟通道管的高度之间的差值小于或等于漏失模拟通道管中提拉柱的高度。如此，可以保证漏失模拟通道管10上漏失通道12均位于水浴箱20内。为了防止水浴箱中的水通过开口溢出，可以水浴箱上的开口与漏失模拟通道管之间设置密封器。密封器可以是密封圈，或者是伸缩皮套圈等。

本实施例中，水速模拟器30与水浴箱20相连，用于在水浴箱中模拟不同流速的水流，例如是模拟5m/min的水流速度。水速模拟器30包括通水管线31以及设置在通水管线31上的循环水泵32，通水管线31的两端分别于水浴箱20的两端相连通，循环水泵32可以通过水泵控制器(图中未显示)调节排量。更具体地，水浴箱20上相对的两个侧壁上设置用于连接通水管线的连接口，连接口可以设置在侧壁的中间位置，连接口与管线2连接模式可以为焊接或其他连接方式，本发明对此不作限制。

为更便捷地模拟地层温度，可以进一步包括加热棒40，设置在水浴箱20中。水浴箱中的加热棒40可以通过温度控制器(图中未显示)调节温度，模拟地层温度。

该抗冲释测试装置利用水泵排量控制水流速度可以模拟地层水环境，也可以模拟地层温度，能用于评价堵漏施工时用到的堵漏浆(或“隔离浆”)抗水冲释性能，为堵漏配方的选择及性能调整提供依据。

本发明提供一种抗冲释测试方法，包括步骤：

S1、将待评价浆装入到本发明任一实施例提供的漏失模拟通道管中；

在具体实施时，可以先在水浴箱中放满水，通过温度控制器调控加热棒工作加热至实验温度，通过水泵控制器调控循环水泵排量至实验水流速度，将待评价浆装入模拟漏失通道管10中时，使待评价浆没过管状本体上的漏失通道，然后使上盖板与管状本体的开口相扣合，此时浆液盖板会盖住测堵漏浆。

S2、获取装有待评价浆的漏失模拟通道管的重量，记为第一重量G1；

可见，第一重量G1包括待评价浆以及管状本体、浆液盖板、提拉柱、上盖的重量。

S3、将装有待评价浆的漏失模拟通道管放置到具有预设温度和预设水流速度的水浴箱中一段时间；

一般可以将装有待评价浆的漏失模拟通道管放置到具有预设温度和预设水流速度的水浴箱5min至60min，例如是10min、30min等。

S4、取出装有待评价浆的漏失模拟通道管并称重，记为第二重量G2；

取出后，可以先擦干漏失模拟通道管上的水再进行称重。

S5、计算冲释度：R＝(G1-G2)/G1×100％。

本发明提供了一种漏失模拟通道管、抗冲释测试装置及方法，该漏失模拟通道管仅在下半部分设置漏失通道，通过与上盖板相连的浆液盖板防止待评价浆溢出，以有效评价堵漏浆的抗冲释性能。该漏失模拟通道管利用漏失通道动态模拟含流动水的孔洞型漏失层、横向缝漏失层和纵向缝漏失层。该抗冲释测试装置可模拟预设水流速度和预设温度的地层环境，准确评价“隔离浆”或堵漏浆的抗冲释效果，为含水漏失层封堵用堵漏体系的优选提供冲释数据，为现场施工时“隔离浆”或堵漏浆的性能调整及选择提供参考。该抗冲释测试方法通过计算测试前后堵漏浆液的质量差得出冲释度，用于评价堵漏浆液的抗水冲释性能，对现场施工具有较好的指导作用。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (9)

1.一种漏失模拟通道管，用于评价堵漏浆的抗水冲释性能，其特征在于，包括：

管状本体，其侧壁上设有多个漏失通道，所述漏失通道选自通孔、横缝、纵缝中的至少一种；

上盖板，与所述管状本体的上端开口相匹配；

浆液盖板，通过提拉柱与所述上盖板相连。

2.根据权利要求1所述漏失模拟通道管，其特征在于，所述通孔的直径为0.5mm至1.5mm；所述横缝或纵缝的宽度为0.5mm至1.5mm。

3.根据权利要求1所述漏失模拟通道管，其特征在于，所述漏失通道与所述上盖板之间的距离大于所述提拉柱的高度。

4.一种抗冲释测试装置，其特征在于，包括：

至少一根如权利要求1至3任一所述的漏失模拟通道管；

水浴箱，其箱盖上设有与所述漏失模拟通道管相匹配的开口；

水速模拟器，与所述水浴箱相连，用于在水浴箱中模拟不同流速的水流。

5.根据权利要求4所述抗冲释测试装置，其特征在于，进一步包括加热棒，设置在水浴箱中。

6.根据权利要求4所述抗冲释测试装置，其特征在于，所述水速模拟器包括通水管线以及设置在所述通水管线上的循环水泵，所述通水管线的两端分别与所述水浴箱的两端相连通。

7.根据权利要求4所述抗冲释测试装置，其特征在于，所述水浴箱上的开口与所述漏失模拟通道管之间设有密封器。

8.根据权利要求4所述抗冲释测试装置，其特征在于，所述水浴箱的高度与所述漏失模拟通道管的高度之间的差值小于或等于所述漏失模拟通道管中提拉柱的高度。

9.一种抗冲释测试方法，其特征在于，包括步骤：

将待评价浆装入到如权利要求1至3任一所述的漏失模拟通道管中；

获取装有待评价浆的漏失模拟通道管的重量，记为第一重量G1；

将所述装有待评价浆的漏失模拟通道管放置到具有预设温度和预设水流速度的水浴箱中一段时间；

取出所述装有待评价浆的漏失模拟通道管并称重，记为第二重量G2；

计算冲释度：R＝(G1-G2)/G1×100％。

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