CN204738806U - 一种可视化模拟井下堵漏测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可视化模拟井下堵漏测试装置，支架上固定有底板，底板上固定有耐压透明筒体，耐压透明筒体的上端口覆盖有盖板，耐压透明筒体的上下端口分别通过密封圈与盖板及底板实现密封，盖板与底部的外缘通过长螺栓相互连接，底板、盖板与耐压透明筒体共轴线；盖板上连接有注浆管，注浆管的上端安装有注浆阀，注浆阀的入口连接有泥浆漏斗；盖板上还连接有进气管，进气管的上端安装有气压控制阀，气压控制阀的入口与供气管道相连；底板的中部连接有放浆管，放浆管上安装有放浆阀；耐压透明筒体中下部的内壁圆周上设有向内凸出的台阶，台阶上搁置有透水孔板。该装置可以模拟漏失全过程、360°可视，还能测试堵漏成功后胶块的承压能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可视化模拟井下堵漏测试装置，属于钻井测试设备技术领域。
背景技术
随着石油勘探开发的进程，国内外油田钻井施工中常遇到地层漏失的问题，严重的地层漏失造成的损失将会越来越大，防漏、堵漏已经成为世界性研究课题的重点和热点。
由于地质构造条件相差很大，为了模拟井下堵漏情况，国内油田相继研制成功了多种井下模拟堵漏装置，结构基本一致，多为上部有一加压头，中部有一圆筒（或可以加热），下部有一阀门用于排出堵漏浆液。圆筒的内部有一带有细缝的钢板模拟漏失地层，操作时在上面注入堵漏浆，利用气压驱动浆液进入模拟漏层，静置一段时间后，测试其堵漏效果。在大量的室内实验中和对近年来新型堵漏技术的调研后发现，目前的模拟堵漏装置在应用过程中存在一些不足。
1.现有的模拟装置多采用不锈钢筒体，不锈钢筒体上即使设一个观察窗口，基于承压考虑观察窗口一般仅为3-4cm的小窗，由于尺寸有限也无法清楚观察堵漏全过程，尤其不能对堵漏浆液侵入模拟漏层的动态过程进行全方位360°的观察，因此不能准确地对地层漏失机理及堵漏浆液封堵地层的封堵机理进行描述和分析。
2. 新型堵漏方法如化学胶凝堵漏需要堵漏成功后测地层承压能力，现有的模拟堵漏装置不能测试堵漏成功后胶块的承压能力。
3.采用带有细缝的钢板模拟漏层时，一模拟漏失的厚度有限，一般不超过5cm；二没有充分考虑到岩石不规则孔隙和地层岩性的物理化学特性，如表面粗糙程度、润湿性、物理化学性等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种可视化模拟井下堵漏测试装置，可以模拟漏失全过程、全方位360°可视，且可观察记录。
为解决以上技术问题，本实用新型的一种可视化模拟井下堵漏测试装置，包括支架，所述支架上固定有底板，所述底板上固定有耐压透明筒体，所述耐压透明筒体的上端口覆盖有盖板，所述耐压透明筒体的上下端口分别通过密封圈与所述盖板及底板实现密封，所述盖板与所述底部的外缘通过长螺栓相互连接，所述底板、盖板与所述耐压透明筒体共轴线；所述盖板上连接有注浆管，所述注浆管的上端安装有注浆阀，所述注浆阀的入口连接有泥浆漏斗；所述盖板上还连接有进气管，所述进气管的上端安装有气压控制阀，所述气压控制阀的入口与供气管道相连；所述底板的中部连接有放浆管，所述放浆管上安装有放浆阀；所述耐压透明筒体中下部的内壁圆周上设有向内凸出的台阶，所述台阶上搁置有隔板。
相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：根据需要模拟的漏失层选择岩块放在隔板上，将盖板、耐压透明筒体和底板通过长螺栓固定连接；向泥浆漏斗中注入预先配备好的堵漏浆液，打开注浆阀使堵漏浆液进入耐压透明筒体中，打开气压控制阀使压缩空气进入耐压透明筒体中并逐步增压，堵漏浆液在气压的驱动下侵入模拟漏层，在侵入一定深度后关闭气压控制阀，静置，在一定压力下堵漏浆液与模拟堵漏层相互胶结，形成具有一定强度的堵漏墙，此胶结堵漏过程可从外部清楚观测。该装置测试堵漏墙胶块承压能力时，通过泥浆漏斗和注浆阀向耐压透明筒体中注入一定量带有红色的清水，打开气压控制阀，调节气压大小，观测清水侵入胶块的情况，记录清水完全通过漏层时的气压，试验完毕后，打开放浆阀，放出试验后的浆液；松开长螺栓，打开盖板，从耐压透明筒体中取出胶块和模拟漏失材料。本实用新型通过耐压透明筒体实现模拟堵漏过程的可视化，可直接、清楚的观察到堵漏浆液侵入模拟地层的全过程，对于优选堵漏浆液中固体颗粒尺寸、形状具有指导意义；同时，可测试形成胶块的承压能力，对堵漏效果有量化评价，有利于堵漏防漏技术进一步开展研究，为钻井堵漏难题提供可靠的堵漏法，具有很高的经济效益。
作为本实用新型的优选方案，所述隔板与所述底板的距离为5~10厘米。
作为本实用新型的优选方案，所述隔板为透水孔板。透水孔板上可承载10-15cm岩屑等岩块、钢珠或带有细缝的钢板层，可实现孔、洞、缝3种漏失地层的模拟，模拟漏层材料接近于地层岩性，模拟堵漏效果更接近真实堵漏效果。
作为本实用新型的优选方案，所述透水孔板上密布有直径为2~4厘米的小孔。
作为本实用新型的优选方案，所述耐压透明筒体的直径为8~10厘米。
作为本实用新型的优选方案，所述供气管道上安装有调压阀，所述调压阀与所述气压控制阀之间的所述供气管道上安装有精密压力表，所述供气管道的入口与高压气瓶相连接。通过调压阀可以调节气压控制阀的入口压力，精密压力表可以进行准确显示。
作为本实用新型的优选方案，所述调压阀与所述精密压力表之间的所述供气管道上安装有压力变送器。压力变送器可以将实际试验压力发送给控制系统，便于数字显示或控制。
作为本实用新型的优选方案，所述精密压力表与气压控制阀之间的所述供气管道上安装有放空阀。试验结束，可以打开放空阀，排出耐压透明筒体中的压缩空气。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。
图1为本实用新型可视化模拟井下堵漏测试装置的系统图。
图2为本实用新型可视化模拟井下堵漏测试装置的结构示意图。
图中：1.泥浆漏斗；2.注浆阀；3.注浆管；4.盖板；5.进气管；6.气压控制阀；7.耐压透明筒体；8.隔板；9.底板；10.长螺栓；11.支架；12.放浆管；13.放浆阀；14.供气管道；15.放空阀；16.精密压力表；17.压力变送器；18.调压阀；19.气源压力表；20.高压气瓶。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型的可视化模拟井下堵漏测试装置，支架11上固定有底板9，底板9上固定有耐压透明筒体7，耐压透明筒体7的上端口覆盖有盖板4，耐压透明筒体7的上下端口分别通过密封圈与盖板4及底板9实现密封，盖板4与底部的外缘通过长螺栓10相互连接，底板9、盖板4与耐压透明筒体7共轴线；盖板4上连接有注浆管3，注浆管3的上端安装有注浆阀2，注浆阀2的入口连接有泥浆漏斗1；盖板4上还连接有进气管5，进气管5的上端安装有气压控制阀6，气压控制阀6的入口与供气管道14相连；底板9的中部连接有放浆管12，放浆管12上安装有放浆阀13；耐压透明筒体7中下部的内壁圆周上设有向内凸出的台阶，台阶上搁置有隔板8。
耐压透明筒体7采用可承压7MPa、耐温100℃的钢化玻璃制成，耐压透明筒体7的直径为8~10厘米，隔板8与底板9的距离为5~10厘米，隔板8为透水孔板，透水孔板上密布有直径为2~4厘米的小孔。装置总高度为1.2米，底板9离地40厘米。透水孔板上可承载10-15cm岩屑等岩块、钢珠或带有细缝的钢板层，可实现孔、洞、缝3种漏失地层的模拟，模拟漏层材料接近于地层岩性，模拟堵漏效果更接近真实堵漏效果。
供气管道14上安装有调压阀18，调压阀18与气压控制阀6之间的供气管道14上安装有精密压力表16，供气管道14的入口与高压气瓶20相连接。通过调压阀18可以调节气压控制阀6的入口压力，精密压力表16可以进行准确显示。
调压阀18与与高压气瓶20之间的供气管道上安装有气源压力表19。
调压阀18与精密压力表16之间的供气管道14上安装有压力变送器17。压力变送器17可以将实际试验压力发送给控制系统，便于数字显示或控制。
精密压力表16与气压控制阀6之间的供气管道14上安装有放空阀15。试验结束，可以打开放空阀15，排出耐压透明筒体7中的压缩空气。
根据需要模拟的漏失层选择岩块放在隔板8上，例如采用粒径5~7cm鹅卵石模拟漏层，将盖板4、耐压透明筒体7和底板9通过长螺栓10固定连接；向泥浆漏斗1中注入预先配备好的堵漏浆液，打开注浆阀2使堵漏浆液进入耐压透明筒体7中，打开气压控制阀6使压缩空气进入耐压透明筒体7中并逐步增压，堵漏浆液在气压的驱动下侵入模拟漏层，在侵入一定深度后关闭气压控制阀6，静置，在一定压力下堵漏浆液中的架桥粒子与鹅卵石在化学胶凝剂的物理化学作用下相互胶结成块，形成具有一定强度的堵漏墙，此胶结堵漏过程可从外部清楚观测。
该装置测试堵漏墙胶块承压能力时，通过泥浆漏斗1和注浆阀2向耐压透明筒体7中注入一定量带有红色的清水，打开气压控制阀6，调节气压大小，观测清水侵入胶块的情况，记录清水完全通过漏层时的气压。当气压调节至2.8MPa时，清水顺利通过胶块，测得胶块的承压能力为2.8MPa，完成化学胶凝堵漏模拟实验。
试验完毕后，打开放浆阀13，放出试验后的浆液；松开长螺栓10，打开盖板4，从耐压透明筒体7中取出胶块和模拟漏失材料。
以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。
Claims (9)
1.一种可视化模拟井下堵漏测试装置，包括支架，所述支架上固定有底板，其特征在于：所述底板上固定有耐压透明筒体，所述耐压透明筒体的上端口覆盖有盖板，所述耐压透明筒体的上下端口分别通过密封圈与所述盖板及底板实现密封，所述盖板与底部的外缘通过长螺栓相互连接，所述底板、盖板与所述耐压透明筒体共轴线；所述盖板上连接有注浆管，所述注浆管的上端安装有注浆阀，所述注浆阀的入口连接有泥浆漏斗；所述盖板上还连接有进气管，所述进气管的上端安装有气压控制阀，所述气压控制阀的入口与供气管道相连；所述底板的中部连接有放浆管，所述放浆管上安装有放浆阀；所述耐压透明筒体中下部的内壁圆周上设有向内凸出的台阶，所述台阶上搁置有隔板。
2.根据权利要求1所述的可视化模拟井下堵漏测试装置，其特征在于：所述隔板与所述底板的距离为5~10厘米。
3.根据权利要求1所述的可视化模拟井下堵漏测试装置，其特征在于：所述隔板为透水孔板。
4.根据权利要求3所述的可视化模拟井下堵漏测试装置，其特征在于：所述透水孔板上密布有直径为2~4厘米的小孔。
5.根据权利要求1所述的可视化模拟井下堵漏测试装置，其特征在于：所述耐压透明筒体的直径为8~10厘米。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的可视化模拟井下堵漏测试装置，其特征在于：所述供气管道上安装有调压阀，所述调压阀与所述气压控制阀之间的所述供气管道上安装有精密压力表，所述供气管道的入口与高压气瓶相连接。
7.根据权利要求6所述的可视化模拟井下堵漏测试装置，其特征在于：所述调压阀与所述精密压力表之间的所述供气管道上安装有压力变送器。
8.根据权利要求6所述的可视化模拟井下堵漏测试装置，其特征在于：所述精密压力表与气压控制阀之间的所述供气管道上安装有放空阀。
9.根据权利要求6所述的可视化模拟井下堵漏测试装置，其特征在于：所述调压阀与所述高压气瓶之间的所述供气管道上安装有气源压力表。
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| CN201520147793.XU CN204738806U (zh) | 2015-03-16 | 2015-03-16 | 一种可视化模拟井下堵漏测试装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110146649A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-20 | 中国石油大学(北京) | 堵漏测试装置以及堵漏测试方法 |
| CN110487971A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-22 | 新疆格瑞迪斯石油技术股份有限公司 | 一种可视堵漏评价装置及其使用方法 |
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2015
- 2015-03-16 CN CN201520147793.XU patent/CN204738806U/zh active Active
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