CN201794580U - 一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置，目的是提供一种评价堵漏液在高温高压条件下堵漏效果和反向承压能力的模拟试验装置。本装置主要由加压系统、堵漏液容器、模块系统、加温控温系统、自动计时系统和反排系统六部分组成，压力倍增器通过阀门、高压管线与堵漏液容器连接，手动泵通过阀门、缓冲容器、高压管线与堵漏液容器连接，堵漏液容器和模拟系统之间通过开关球阀控制堵漏液进入模拟系统，活塞容器与模拟系统通过高压管线连接，压力倍增器通过阀门、回压阀、气动阀与活塞容器连接，手动泵通过阀门、缓冲容器、回压阀、气动阀与活塞容器连接。该实用新型可广泛地用来进行堵漏配方的优选和效果评价及新型堵漏剂的开发。

Description

一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置 

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井用模拟试验装置，特别涉及一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置。 

背景技术

井漏是钻井施工中耗时最多并使成本增加很多的井下复杂情况。据估计，由于井漏占用的钻井时间和材料等费用每年需花费十亿美元以上。尽管堵漏技术取得了一定的成绩，但目前堵漏技术基本上以经验为主进行作业，科学性不够，没有形成有效的系列技术，尤其是缺乏相应的系列配套室内评价技术，而堵漏模拟试验评价仪器是评价堵漏材料、堵漏配方以及开发新型堵漏材料的重要手段。根据资料调研，目前国内还没有统一的钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置。1993年的行业标准SY/T5840-93《钻井用桥接堵漏材料室内试验方法》是参照API标准制定的，规定了钻井用桥接堵漏材料所配制的堵漏浆液堵塞不同漏失通道的试验方法，但该标准中的试验装置不能加温，压力范围为0～7MPa，不适合于高温高压条件下的堵漏模拟评价，同时该标准中试验装置中的堵漏材料容易堵塞塑料套筒与仪器内壁的间歇，导致清洗和取出塑料套筒困难。多年来，国内大专院校及油田研究机构也一直致力于堵漏模拟试验装置的研究，但是这些试验装置普遍存在操作复杂、实验误差大、不能较好模拟井下实际环境和裂缝特征等缺 点。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种评价堵漏液在高温高压条件下堵漏效果和反向承压能力的模拟试验装置，并在此基础上推荐适合于各种不同漏失通道的堵漏配方。 

本实用新型是这样实现的：一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置，主要由堵漏液容器、模拟系统、活塞容器、阀门、缓冲容器、手动泵、压力倍增器、储液罐、压力表、气动阀、高压管线组成，压力倍增器通过阀门、高压管线与堵漏液容器连接，手动泵通过阀门、缓冲容器、高压管线与堵漏液容器连接，堵漏液容器和模拟系统之间通过开关球阀控制堵漏液进入模拟系统，活塞容器与模拟系统通过高压管线连接，压力倍增器通过阀、回压阀、气动阀与活塞容器连接，手动泵通过阀门、缓冲容器、回压阀、气动阀与活塞容器连接。储液罐通过阀门和管线连接到压力倍增器上；模拟系统的模块包括长孔模板(宽度分别为1、2、3、4、5mm)、圆孔模板(直径分别为2、3、4、5、6、7、8、9、10mm)、多孔模板(直径分别为2、3、4、5mm)、立缝模筒(宽度分别为2、3、4、5mm)以及楔型模块；堵漏液容器带搅拌装置，容器为活塞式结构；堵漏液容器及模拟系统由高强度不锈钢材料制成，堵漏液容器及模拟系统外层包有加热保温层。 

本实用新型具有如下优点：一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置工作压力为40MPa，工作温度为180℃；一种钻井液用高温高压 堵漏模拟试验装置增加了反排系统，可以测试反向承压能力；一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置增加了安全装置，为了压力稳定和安全，在实验过程中通过回压阀、缓冲容器、手动泵和活塞容器加入一定的回压来保持压力稳定和安全；一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置模拟系统设计了各种不同的模块，以形成不同的漏失通道。 

附图说明

图1一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置示意图 

具体实施方式

现结合说明书附图1对本实用新型作进一步的描述，如图1所示，调压阀1通过压力表19、阀门2、阀门3和管线与压力倍增器6连接，压力倍增器6通过阀门9、高压管线10与堵漏液容器12连接，手动泵通过阀门21、缓冲容器20、阀门24、阀门25、高压管线10与堵漏液容器12连接，堵漏液容器12和模拟系统15之间通过开关球阀14控制堵漏液进入模拟系统15，活塞容器16与模拟系统15通过高压管线10连接，压力倍增器6通过阀门9、阀门25、阀门24、阀门11、回压阀18、气动阀17与活塞容器16连接，手动泵23通过阀门21、缓冲容器20、阀门11、回压阀18、气动阀17与活塞容器16连接；储液罐7通过阀门8和管线连接到压力倍增器6上；堵漏液容器12带搅拌装置13，容器为活塞式结构；储液罐7通过阀门22和管线与手动泵23连接。若用手动泵23加压：打开阀22，关闭阀21，泵储液罐7内加满水退泵，将液体吸入手动泵23，反复进泵排气再退 泵吸液，直到吸满液体为止。打开阀21、阀24、阀25(其余阀处于关闭状态)，用手动泵23对堵漏液容器12加压。若用压力倍增器6加压：打开阀8、阀5、阀2(其余阀处于关闭状态)，压力倍增器6、储液罐7加满水，调节调压阀1从阀2进气吹活塞下行吸入液体。打开阀3、阀4、阀9(其余阀处于关闭状态)，调节调压阀1，气从阀3进入顶活塞上行增压，从而对堵漏液容器加压。打开堵漏液容器12，模拟系统15加热开关，在相应的温控仪上设定需要的加热温度，系统将自动加热，到所需温度自动恒温。打开堵漏液容器12上盖，拔出堵漏容器内活塞，加入堵漏液，再将活塞放入堵漏容器，密封好上盖。活塞上有气孔，在压入活塞时应打开排气孔，压入后再密封好排气孔。根据井下漏层的特征，选择适宜的试验模块，安装到试验模块容器内，并密封好。试验前必须将活塞容器内活塞退到底部，并在容器内注满水，并将模拟系统与活塞连接管线内也注满水。调压阀1连接上高压气源，压力不大于16MPa，气动阀17连接低压气源，压力不大于0.6MPa。在时间继电器上设定漏失时间，漏失容器加压后打开气动阀17，开始漏失并自动计量，当到设定的时间后，自动控制气动阀17关闭，停止漏失。当实验模块中形成堵漏层后，将堵漏液容器12的供压管线连接到活塞容器16上，缓慢加压，当压力表发生突降时，此压力即为堵漏层的反向承压值。 

Claims (6)

1.一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置，主要由堵漏液容器(12)、模拟系统(15)、活塞容器(16)、阀门(2)、阀门(3)、阀门(4)、阀门(5)、阀门(8)、阀门(9)、阀门(11)、阀门(21)、阀门(22)、阀门(24)、阀门(25)、缓冲容器(20)、手动泵(23)、压力倍增器(6)、储液罐(7)、压力表(19)、气动阀(17)组成，其特征为：压力倍增器(6)通过阀门(9)、高压管线(10)与堵漏液容器(12)连接，手动泵通过阀门(21)、缓冲容器(20)、阀门(24)、阀门(25)、高压管线(10)与堵漏液容器(12)连接，堵漏液容器(12)和模拟系统(15)之间通过开关球阀(14)控制堵漏液进入模拟系统(15)，活塞容器(16)与模拟系统(15)通过高压管线(10)连接，压力倍增器(6)通过阀门(9)、阀门(25)、阀门(24)、阀门(11)、回压阀(18)、气动阀(17)与活塞容器(16)连接，手动泵(23)通过阀门(21)、缓冲容器(20)、阀门(11)、回压阀(18)、气动阀(17)与活塞容器(16)连接。

2.根据权利要求1所述的一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置，其特征为：储液罐(7)通过阀门(8)和管线连接到压力倍增器(6)上。

3.根据权利要求1所述的一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置，其特征为：模拟系统(15)的模块包括长孔模板：宽度分别为1、2、3、4、5mm；圆孔模板：直径分别为2、3、4、5、6、7、8、9、10mm；多孔模板：直径分别为2、3、4、5mm；立缝模筒：宽度分别为 2、3、4、5mm以及楔型模块。

4.根据权利要求1所述的一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置，其特征为：堵漏液容器(12)带搅拌装置(13)，容器为活塞式结构。

5.根据权利要求1所述的一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置，其特征为：储液罐(7)通过阀门(22)和管线与手动泵(23)连接。

6.根据权利要求1所述的一种钻井液用高温高压堵漏模拟试验装置，其特征为：堵漏液容器(12)及模拟系统(15)由高强度不锈钢材料制成，堵漏液容器(12)及模拟系统(15)外层包有加热保温层。 

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