CN207212330U - 一种测试钻井液堵漏剂抗反排试验装置 - Google Patents

Abstract

一种测试钻井液堵漏剂抗反排试验装置。本实用新型涉及一种测试钻井液堵漏剂抗反排试验装置，包括控制系统1、储液筒部分2和裂缝模块部分3。控制系统1包括气源11、空气抽吸机12、电机控制开关13、气源开关14、空气抽吸机开关16、气压表15；储液筒部分2包括入气口21、上密封盖23、储液筒24、下密封盖27、底座29、转子210、高频变速电机211；裂缝模块部分3包括裂缝室31、裂缝板32、缝宽调节滑块33、裂缝室左接口34、裂缝室右接口盖35、回收尾管36和螺栓。本实用新型优点在于：集合多种功能于一体的堵漏测试装置，且提供了一种新的堵漏反排测试手段，操作方便，功能齐全，便于评价各类钻井液堵漏剂抗反排能力和承压能力等功能。

Description

一种测试钻井液堵漏剂抗反排试验装置

技术领域：

本实用新型涉及一种用于石油钻井工程中检测堵漏封堵层滞留强度，承压能力与抗反排能力评价于一体的试验装置，尤其适用于测试模拟地层封堵层被破坏与反排后承压能力的试验装置。

背景技术：

裂缝性漏失是钻井过程中常遇的井下复杂情况之一，井漏造成的损失不仅延长了钻进周期，损耗了大量人力财力增加钻井成本，还会对油气勘探，录井工作，储层保护造成次生损害。当前堵漏工作遇到的问题还待解决，无法判断漏失层具体位置，以及未知的裂缝宽度难以选择合适的堵漏颗粒尺寸去封堵，导致堵漏成功率不高，易反复漏失等。还有起下钻及开泵的抽吸与激动压力变化的作用，均可造成井内钻井液液柱压力波动，导致进入漏层的封堵材料松动或反排，形成无效滞留，这无疑造成堵漏材料的浪费，还有在井下激动压差可以达到2～3MPa，在井下5000m时激动压差可以达到7～8MPa，所以在实际应用中，激动压差不可忽视。桥接堵漏材料在裂缝中架桥，堆积和填充，在裂缝中形成阻挡压力传递的流体介质通过的堵塞隔离带，从而减少钻进液的漏失，国内现在评价堵漏剂的反排测试方法较为单一，只有反向加压破坏封隔层评价，实际情况，裂缝中封隔层是由外向内破坏的，本实验仪器可模拟真实地层裂缝与堵漏剂的破坏方式，减小实际应用中和评价时候产生的误差。

实用新型内容：

本实用新型基于现有技术提供了一种承压堵漏，反排测试于一体的试验系统，并结合现有技术，集成了多种功能实验仪器，如可调节动态裂缝特性宽度，包含常规承压堵漏，反排测试等功能，有效解决了堵漏剂抗反排试验仪功能单一问题。实验操灵活，结构简单，功能一体，为实验节省大量时间。

本实用新型设计方案如下：一种测试钻井液堵漏剂抗反吐试验装置，主要包括裂缝模块，控制系统，以及储液筒三部分依次连通装成。

所述控制系统包括气源，空气抽吸机，空气抽吸机开关，气源开关，气压表，电机控制开关，高压管汇组成。所述气源就是氮气瓶，出口连接气源开关阀门，出口压力值在气压检测仪表显示，连接储液筒上密封盖入气口，同时空气抽吸机管线也通向上密封盖入气口，同样被空气抽吸机开关控制，气压表显示压力值，电机开关控制电机转速。

所述储液筒部分包括泥浆储存筒，上密封盖，入浆口，下密封盖，高频变速电机，上密封盖顶部有入气口，能与氮气源连接，在入气口处有泄压阀，下密封盖在储液筒底部，可以方便换浆和清洗储液筒，并且下密封盖处有压力传感器，入浆口，入浆通道里设有入流控制开关阀门，控制堵漏浆进入裂缝室，入浆口留有螺母孔，高频变速电机安装在储液筒底部，电机转轴接有转子，转子高度与入浆通道口高度平行，储液筒底端设有底座，底座与储液筒固定连接。

所述裂缝模块包括裂缝板，裂缝室，裂缝室两端接口，回收尾管，支架，以及螺栓等。用螺栓将裂缝室的左接口连接到入浆口，左接口和入浆口有吻合的螺母孔，供螺栓拧紧密封，连接贴合面有密封胶圈；在可调锲型缝宽模板间有缝宽调节滑块，缝板有最小平行宽度1mm (裂缝板尾部固定于旋转轴，缝间距1mm)，缝宽调节滑块可将裂缝板调节至不同要求开口宽度，再将裂缝板塞入裂缝室；拧紧裂缝室右接口盖，顶住裂缝板尾部，裂缝室右接口盖有螺口，再将回收尾管与套筒尾部连接，接头处有与裂缝室右接口盖吻合的螺口，螺栓连接固定，连接处有密封胶圈，支架支撑起整个裂缝室。

本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型解决了如今评价堵漏剂的反排测试方法单一问题，提供了一种新的评价手段，巧妙地集成多种功能于一体，可以模拟裂缝的堵漏过程，压力变化情况；还可以通过回收装置漏失的堵漏浆的体积判断堵漏效果；通过负压和搅拌破坏封堵层，评价封堵层破坏后的承压情况，模拟装置使该过程更接近于井下真实情况，能满足不同要求的承压测试。

2.本实用新型能建立不同开度的裂缝模块，以及对堵漏已成功的裂缝进行抗反排测试，试验堵漏剂在裂缝中的滞留强度，可评价不同缝宽对堵漏剂的影响，优选出适合的钻井液堵漏配方。

3.本实用新型可以通过裂缝调节滑块直接实现不同宽度裂缝，减少了拆卸安装的麻烦，密封安全可靠，使用方便，为实验节约时间。

4.该实验装置下密封盖处有压力传感器，时刻记录密闭空间的压力变化，优选出堵漏浆承压峰值，所测试的数据更贴近真实准确。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为可调缝宽裂缝块示意图。

图中：1-控制系统；11-气源，12-空气抽吸机13-电机控制开关，14-气源开关，15-气压表，16-空气抽吸机开关，17-气压表，18-高压管汇，2-储液筒部分，21-入气口，22-泄压阀，23-上密封盖，24-储液筒，25-压力传感器，26-入流开关阀门，27-下密封盖，28- 入浆口，29-底座，210-转子，211-高频变速电机，3-裂缝模块部分，31-裂缝室，32-裂缝板，33-缝宽调节滑块，34-裂缝室左接口，35-裂缝室右接口盖，36-回收尾管，37-支架， 38-螺栓。

具体实施方式：

结合附图对本实用新型进行进一步描述，本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

如图1所示，一种测试钻井液堵漏剂抗反排能力装置，包括控制系统1，储液筒2，裂缝模块3，依次左右固定连通。

所述控制系统1，包括气源11、空气抽吸机12、电机控制开关13、气源开关14、气压表15、空气抽吸机开关16、气压表17、高压管汇18从气源连接到上密封盖入气接口21，打开气源开关阀门14，通过观察气压表15控压气源装置引进指定压力，打开空气抽吸机开关16，观察气压表17控制空气抽吸机12施加压力。

所述储液筒2部分，包括入气口21、泄压阀22、上密封盖23、储液筒24、压力传感器25、入浆口开关26、下密封盖27，入浆口28、底座29、转子210、高频变速电机211。储液筒24为中空结构，上密封盖23位于储液筒24顶部，入气口21与高压管线18相连通，泄压阀22位于入气口21一侧，换浆口处有下密封盖27，换浆口处设置有压力传感器25，用于及时检测储液筒的压力变化情况，储液筒24底部有高频变速电机211与转子210，入浆口28有入流开关阀门26，控制堵漏浆流入裂缝室31，入浆口28与裂缝室左接口34的链接处有密封胶圈紧密贴合，有螺口螺栓38连接固定，底座29固定连接在储液筒24底部。

所述裂缝模块3部分，包括裂缝室左接口34、螺口螺栓38、裂缝室31、裂缝板32、缝宽调节滑块33、裂缝室右接口盖35、回收尾管36、支架37，支架37支撑整个裂缝模块3 部分，连接左接口34，两块裂缝板32采用锲型构造，尾端铆钉作为转轴连接留1mm基本窄缝，缝宽调节滑块33在两裂缝板32卡槽之间滑动，裂缝板32塞入裂缝室31中，裂缝板 32要刚好填充裂缝室31，直径又要大于入浆口28直径，拧紧裂缝室右接口盖35，就能固定住裂缝板，再将回收尾管36用螺栓38连接固定好。

试验时，首先关闭入浆口开关阀门26，用螺栓38连接好入浆口28与裂缝室左接口34，用密封胶圈紧密贴合，再将缝宽调节滑块33调至所需缝宽位置固定好，将调好的裂缝块32 塞入裂缝室31当中，旋紧右接口盖35，用螺栓38连接好回收尾管36，完成裂缝模块部分安装；关紧储液筒24的下密封盖27，将配置好的堵漏浆倒入储液筒24内，拧紧上密封盖 23，关紧泄压阀22，完成储液筒部分安装；打开气源11与打开入流开关26，设置指定初始压力，随着密闭空间压力逐渐上升至稳定，待裂缝位置形成稳固得封隔墙，直到回收尾管 36不再流出钻井液，观察压力传感器25，检测记录堵漏材料的承压状况；然后打开空气抽吸机12，设定指定吸力，时刻观察压力传感器25的压力变化，使储液筒24密闭空间内形成稳定负压，调节高频变速电机211，转子转动破坏封堵层，规定时间后，关闭空气抽吸机 12和电机控制开关13，重新打开气源11，设置初始指定压力，测试承压能力,看是否还能达到原来承压压力，最后可检测出堵漏材料在裂缝中的滞留的难以程度和滞留位置。

Claims (3)

1.一种测试钻井液堵漏剂抗反排试验装置，其特征在于包括控制系统(1)、储液筒部分(2)和裂缝模块部分(3)，

所述控制系统包括气源(11)、空气抽吸机(12)、空气抽吸开关(16)，气源开关(14)，气压表(15)、电机控制开关(13)，高压管汇(18)组成，气源(11)出口有连接气源开关(14)，出口压力值在气压表(15)显示，高压管线(18)连接储液筒上密封盖(23)的入气口(21)，同时空气抽吸机(12)出口管线也通向入气口(21)，同样被空气抽吸机开关(16)控制，气压表(17)显示压力值，电机开关(13)控制电机(211)转速；

所述储液筒部分包括泥浆储存筒(24)，上密封盖(23)，入浆口(21)，下密封盖(27)，入浆口(28)，高频变速电机(211)，上密封盖(23)位于储液筒(24)顶部，顶部有入气口(21)，能与氮气源连接，在入气口处有泄压阀(22)，下密封盖(27)在储液筒(24)底部，用作清洗和换浆使用，下密封盖处(27)有压力传感器(25)，入浆口(28)，入浆通道里设有入流控制阀门(26)，控制堵漏浆进入裂缝模块部分(3)，高频变速电机(211)安装在储液筒(24)底部，电机(211)转轴接有转子(210)，储液筒(24)最底端安置有底座(29)；

所述裂缝模块包括裂缝板(32)，裂缝室(31)，裂缝室左接口(34)，裂缝室右接口盖(35)，回收尾管(36)，支架(37)，以及螺栓(38)等。

2.根据权利要求1所述的一种测试钻井液堵漏剂抗反排试验装置，其特征在于：所述的入浆口(28)与裂缝室左接口(34)连接之间、裂缝室右接口盖(35)与回收尾管(36)连接之间设置有密封胶圈。

3.根据权利要求1所述的一种测试钻井液堵漏剂抗反排试验装置，其特征在于：所述电机转子(210)高度要与入浆通道口高度平行，转子尽可能靠近入浆口(28)。