CN204536322U - 高温高压泥页岩滤失模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高温高压泥页岩滤失模拟装置，包括设置在一底座上的加热套、设置有上杯盖和下杯盖的浆杯和分别穿过所述上杯盖和下杯盖的上连通阀杆和下连通阀杆，所述加热套套装在所述浆杯外部，所述上杯盖和所述下杯盖分别可拆卸地固定在所述浆杯上，所述上连通阀杆与高压气源连接，所述装置内还包括设置在所述下杯盖上的滤膜，所述微孔滤膜孔径为0.1～1μm，所述滤膜边缘处设置有密封圈密封,所述加热套上设置有控温装置；该高温高压泥页岩滤失模拟装置可在温度25～150℃、压力3.5MPa范围内模拟泥页岩滤失，尤其是针对硬脆性泥页岩微裂缝的模拟，有助于选择有效地封堵地层微裂缝的体系和处理剂，减少现场井壁失稳复杂，结构简单，安全可靠，操作简便。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油、天然气和煤层气开发工具技术领域，特别涉及一种高温高压泥页岩滤失模拟装置。
背景技术
随着油田勘探开发范围的扩大，尤其是伴随致密油气和页岩气等非常规油气资源的开发，井下复杂日益增加，这其中由于硬脆性泥页岩导致的井壁失稳问题成为亟待解决的难题之一。理论研究表明，硬脆性泥页岩的井壁失稳主要是由于其内部微裂缝发育所致，钻井液滤液进入泥页岩微裂缝，由于水化作用，导致微裂缝快速变大，最终井壁产生掉块甚至垮塌，延长了钻井周期。针对该类地层，提高钻井液的封堵性，尤其是提高钻井液封堵地层微裂缝的性能，减少钻井液滤液进入地层，有利于减少井壁失稳复杂。
目前，模拟泥页岩滤失的装置还未见报道，如果采用常规的滤纸，其孔径一般为80～120μm、30～50μm和1～3μm，远大于泥页岩微裂缝尺度，与泥页岩的微裂缝不匹配，无法准确模拟泥页岩滤失，因而不适用于优选封堵泥页岩微裂缝的微纳米处理剂。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够有效地模拟泥页岩微纳米裂缝，考察钻井液在泥页岩地层的滤失，适用于优选和评价钻井液微纳米封堵剂的的高温高压泥页岩滤失模拟装置。
为此，本实用新型的技术方案如下：
一种高温高压泥页岩滤失模拟装置，包括设置在一底座上的加热套、设置有 上杯盖和下杯盖的浆杯和分别穿过所述上杯盖和下杯盖的上连通阀杆和下连通阀杆，所述上连通阀杆和下连通阀杆均为两通阀杆，所述加热套套装在所述浆杯外部，所述上杯盖和所述下杯盖分别可拆卸地固定在所述浆杯上，所述上连通阀杆与高压气源连接；所述装置内还包括设置在所述下杯盖上的滤膜，所述滤膜为单一材质的微孔滤膜，材质优选为孔径为0.1～1μm的硝酸纤维素、醋酸纤维素、聚偏二氟乙烯或尼龙，根据需要模拟的泥页岩孔隙大小，选用相应孔径的滤膜进行模拟即可；所述滤膜边缘与所述浆杯内壁接触处设置有密封圈密封，所述上杯盖和所述下杯盖与所述浆杯之间均采用螺纹连接。
所述加热套内部设置有温度计，可以人工读取加热帽实时工作温度；所述加热套上设置有控温装置，所述控温装置优选为电子显示温控器，用于设定及维持加热套工作温度。所述加热套上外表面上还设置有电源开关和加热开关。所述控温装置温度调节范围为25～150℃。
所述上连通阀杆与高压气源连接，向工作筒内加压。所述高压气源为氮气瓶。
所述底座为一不锈钢支架，所述加热套设置于所述底座上并与之固定与固定。所述浆杯采用不锈钢材质制成，所述加热套的保温层采用蛭石粉制成。
该模拟装置的测试条件最高温度可以达到150℃，最高压力3.5MPa，采用孔径为0.1～1μm的滤膜模拟页岩，模拟条件能够满足大多数井眼情况。
与现有技术相比，该高温高压泥页岩滤失模拟装置结构简单，安全可靠，操作方便，通过选用不同材质、不同孔径的具有复合结构的滤膜，能够有效地模拟泥页岩微纳米裂缝，考察钻井液在泥页岩地层的滤失，使实验结果更为直观且其所得数据也更具代表性，有利于钻井液微纳米封堵剂的优选和评价。
附图说明
图1是本实用新型的高温高压泥页岩滤失模拟装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的高温高压泥页岩滤失模拟装置的结构进行详细说明。
如图1所示，该高温高压泥页岩滤失模拟装置，包括设置在一底座3上的加热套1、设置有上杯盖5和下杯盖8的浆杯4和分别穿过所述上杯盖5和下杯盖8的上连通阀杆6和下连通阀杆9，所述上连通阀杆6和下连通阀杆9均为两通阀杆，所述加热套1套装在所述浆杯4外部，所述上杯盖5和所述下杯盖8分别可拆卸地固定在所述浆杯4上，所述上连通阀杆6与高压气源连接，其特征在于，所述装置内还包括设置在所述下杯盖8上的滤膜7，所述滤膜7孔径为0.1～1μm，所述滤膜边缘与所述浆杯4内壁接触处设置有密封圈13密封，所述加热套1上设置有控温装置2和温度计10。
该高温高压泥页岩滤失模拟装置的作用原理：
首先在浆杯4底部装入密封橡胶圈13，然后放入合适孔径的滤膜7，将下杯盖8旋盖到浆杯4上，翻转浆杯4放置到底座3上，将钻井液倒入钻井液浆杯4中，旋紧上杯盖5，连通与上连通阀杆6连通的氮气气源，通过压力表调节压力，旋紧下连通阀杆9，打开电源开关11及加热开关12并设定温度；在底座3上且与下连通阀杆9出口相应位置放置具有足够容量的接收量筒，温度达到设定值后要求后，旋开下连通阀杆，开始接收滤液，记录半小时钻井液的滤失量，通过比较不同体系滤失量的体积，可以有效模拟不同钻井液体系在泥页岩地层的降滤失效果。
本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上做出的属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
Claims (5)
1.一种高温高压泥页岩滤失模拟装置，其特征在于，包括设置在一底座(3)上的加热套(1)、设置有上杯盖(5)和下杯盖(8)的浆杯(4)和分别穿过所述上杯盖(5)和下杯盖(8)的上连通阀杆(6)和下连通阀杆(9)，所述加热套(1)套装在所述浆杯(4)外部，所述上杯盖(5)和所述下杯盖(8)分别可拆卸地固定在所述浆杯(4)上，所述上连通阀杆(6)与高压气源连接，所述装置内还包括设置在所述下杯盖(8)上的滤膜(7)，所述滤膜(7)的孔径为0.1～1μm的微孔滤膜，所述滤膜边缘与所述浆杯(4)内壁接触处设置有密封圈(13)密封，所述加热套(1)上设置有控温装置(2)。
2.根据权利要求1所述的高温高压泥页岩滤失模拟装置，其特征在于，所述微孔滤膜采用孔径为0.1～1μm的硝酸纤维素、醋酸纤维素、聚偏二氟乙烯或尼龙制备而成。
3.根据权利要求1或2所述的高温高压泥页岩滤失模拟装置，其特征在于，所述上杯盖(5)和所述下杯盖(8)与所述浆杯(4)之间均采用螺纹连接。
4.根据权利要求1或2所述的高温高压泥页岩滤失模拟装置，其特征在于，所述上连通阀杆(6)和下连通阀杆(9)均为两通阀杆。
5.根据权利要求1或2所述的高温高压泥页岩滤失模拟装置，其特征在于，所述控温装置(2)温度调节范围为25～150℃。
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