CN215448917U

CN215448917U - 多功能封堵滤失仪

Info

Publication number: CN215448917U
Application number: CN202122033214.7U
Authority: CN
Inventors: 段明祥; 张福祥; 崔允; 胡强
Original assignee: Zhouji Strait Energy Technology Co ltd
Current assignee: Zhouji Strait Energy Technology Co ltd
Priority date: 2021-08-26
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2022-01-07
Anticipated expiration: 2031-08-26

Abstract

本实用新型为一种多功能封堵滤失仪，包括气源结构、温控结构和中空的主体泥浆杯，主体泥浆杯内设有模拟漏层室和泥浆室，模拟漏层室和泥浆室呈自下而上的连通设置；模拟漏层室内能拆卸地容置模拟漏层模具，模拟漏层模具上设置模拟裂隙；模拟漏层室的底部能连通地设置滤液收集器，滤液收集器用于收集经模拟漏层室流出的液体；气源结构与泥浆室连通以改变主体泥浆杯内的工作压力，温控结构与主体泥浆杯连接以改变主体泥浆杯内的温度。本实用新型可在堵漏浆入井前通过现场实验模拟封堵效果，在现场可模拟多种形式的井漏进行堵漏试验，测得的数据真实可靠，可准确、快速为井队现场堵漏施工提供理论依据。

Description

多功能封堵滤失仪

技术领域

本实用新型涉及石油钻井技术领域，尤其涉及一种多功能封堵滤失仪。

背景技术

目前石油钻井现场及实验室高温高压滤失仪是一种摸拟井下(高温高压)钻井液和水泥浆的滤失量，并同时可制取在高温高压状态下滤失后形成的滤饼，用于指导现场钻井液性能调整。

但是，对于井下出现井漏的情况，该仪器使用滤纸无法模拟渗透性漏失、天然裂缝及溶洞性漏失对应不同地层条件下的井漏情况，无法评估堵漏浆封堵效果，经常会出现由于堵漏浆堵漏材料粒径、浓度选择不合理而堵漏失败的现象，造成巨大的经济损失。目前，对于不同的堵漏浆配方还没有仪器能真实模拟封堵效果。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种多功能封堵滤失仪，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能封堵滤失仪，克服现有技术中存在的问题，本实用新型可在堵漏浆入井前通过现场实验模拟封堵效果，在现场可模拟多种形式的井漏进行堵漏试验，测得的数据真实可靠，可准确、快速为井队现场堵漏施工提供理论依据。

本实用新型的目的是这样实现的，一种多功能封堵滤失仪，包括气源结构、温控结构和中空的主体泥浆杯，所述主体泥浆杯的两端呈能密封且能开启设置；所述主体泥浆杯内设有模拟漏层室和泥浆室，所述模拟漏层室和所述泥浆室呈自下而上的连通设置；所述模拟漏层室内能拆卸地容置模拟漏层模具，所述模拟漏层模具上设置模拟裂隙；所述模拟漏层室的底部能连通地设置滤液收集器，所述滤液收集器用于收集经模拟漏层室流出的液体；所述气源结构与所述泥浆室连通以改变主体泥浆杯内的工作压力，所述温控结构与所述主体泥浆杯连接以改变主体泥浆杯内的温度。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述模拟裂隙包括所述模拟漏层模具的侧壁上设置的侧裂隙，所述模拟漏层模具的端面上设置与侧裂隙连通的端裂隙。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述模拟裂隙包括所述模拟漏层模具内设置的贯通的内部裂隙。

在本实用新型的一较佳实施方式中，温控结构包括所述主体泥浆杯的外侧包覆的加热套，所述加热套用于为主体泥浆杯加热升温以模拟地层温度。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述主体泥浆杯的底部能拆卸地设置下封盖，所述下封盖的顶面铺设下盖滤网，所述下封盖内密封穿设下连通阀杆，所述下连通阀杆的顶部与所述模拟漏层室连通，所述下连通阀杆的底部与所述滤液收集器连通；所述滤液收集器上穿设有能控制下连通阀杆与滤液收集器连通状态的第一锁销。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述主体泥浆杯的顶部能拆卸地设置上封盖，所述上封盖的底面铺设上盖滤网，所述上封盖内密封穿设上连通阀杆；所述主体泥浆杯的上方设置泥浆杯加压头，所述泥浆杯加压头内设置与所述气源结构连通的加压气腔，所述上连通阀杆的顶部与所述加压气腔连通，所述泥浆杯加压头上穿设能控制上连通阀杆与加压气腔连通状态的第二锁销。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述加热套上连接设置加热温控部。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述主体泥浆杯的侧壁内穿设泥浆杯温度计，所述泥浆杯温度计用于监测显示泥浆室内温度。

在本实用新型的一较佳实施方式中，还包括花格网盖板，所述花格网盖板用于设置于模拟漏层室内所述模拟漏层模具的顶部。

在本实用新型的一较佳实施方式中，还包括压实锤，所述压实锤用于将堵漏颗粒压实至模拟裂隙内。

在本实用新型的一较佳实施方式中，还包括夹持器，所述夹持器用于夹持所述模拟漏层模具以将其放入模拟漏层室或自模拟漏层室拿出。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述气源结构包括气源，所述气源通过加压管线与所述泥浆室连通，所述气源通过回压管线与所述滤液收集器连通，所述气源上设置总气源压力表、总气源调节阀、进气压力表、进气调节阀、回压压力表和回压调节阀。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述主体泥浆杯设置于堵漏仪支架上。

由上所述，本实用新型的多功能封堵滤失仪具有如下有益效果：

本实用新型的多功能封堵滤失仪中，模拟漏层模具能拆卸地容置于模拟漏层室内，模拟漏层模具及模拟裂隙的规格均可根据实际工况确定，通用性强；本实用新型的可以快速监测各种钻井液或堵漏浆的封堵能力或封堵效果，可优选防漏堵漏钻井液体系配方或堵漏浆配方，为井队防漏堵漏施工方案的确定提供科学依据；可以快速监测各种钻井液堵漏剂的封堵能力或封堵效果，筛选出优质堵漏剂，为评估钻井液堵漏剂质量提供科学依据；可以快速监测不同地层温度条件下或高温条件下各种钻井液或堵漏浆或堵漏剂的封堵能力或封堵效果及模拟地层承压能力和破裂压力；可以快速监测不同压力条件下各种钻井液或堵漏浆或堵漏剂的封堵能力或封堵效果及模拟地层承压能力和破裂压力；本实用新型的多功能封堵滤失仪体积小，重量轻，便于携带，结构合理，科学性、操作性强，在基地化验室或井队化验室都可使用。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型的多功能封堵滤失仪的结构图。

图2：为本实用新型的模拟漏层模具上设置侧裂隙和端裂隙时的俯视图。

图3：为本实用新型的模拟漏层模具上设置侧裂隙和端裂隙时的主视图。

图4：为本实用新型的模拟漏层模具上设置内部裂隙时的俯视图。

图5：为本实用新型的模拟漏层模具上设置内部裂隙时的剖视图。

图6：为本实用新型的花格网盖板的结构图。

图7：为本实用新型的压实锤的结构图。

图中：

100、多功能封堵滤失仪；

1、主体泥浆杯；11、下封盖；12、上封盖；13、下连通阀杆；14、第一锁销；15、上连通阀杆；16、第二锁销；17、花格网盖板；18、堵漏仪支架；19、支座；

2、泥浆室；

3、模拟漏层室；

4、温控结构；41、加热套；42、加热温控部；43、泥浆杯温度计；

5、气源结构；51、气源；52、加压管线；53、回压管线；54、总气源压力表；55、总气源调节阀；56、进气压力表；57、进气调节阀；58、回压压力表；59、回压调节阀；

6、模拟漏层模具；61、模拟裂隙；611、侧裂隙；612、端裂隙；613、内部裂隙；

7、滤液收集器；71、开关阀；

8、泥浆杯加压头；

9、压实锤。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图7所示，本实用新型提供一种多功能封堵滤失仪100，包括气源结构5、温控结构4和中空的主体泥浆杯1，主体泥浆杯1的两端呈能密封且能开启设置；主体泥浆杯1内设有模拟漏层室3和泥浆室2，模拟漏层室3和泥浆室2呈自下而上的连通设置，模拟漏层室3和泥浆室2的横截面呈等径圆形设置；模拟漏层室3内能拆卸地容置模拟漏层模具6，模拟漏层模具6上设置模拟裂隙61，为方便地层模拟，模拟漏层模具6的外径尺寸小于模拟漏层室3的内径尺寸设置；模拟漏层室3的底部能连通地设置滤液收集器7，滤液收集器7用于收集经模拟漏层室3流出的液体，滤液收集器7的底部设置开关阀71；气源结构与泥浆室2连通以改变主体泥浆杯1内的工作压力，温控结构与主体泥浆杯1连接以改变主体泥浆杯1内的压力。

本实用新型的多功能封堵滤失仪，可在堵漏浆入井前通过现场实验模拟封堵效果，在现场可模拟渗透性、直径小于1mm的微裂隙性、裂缝性等多种形式的井漏进行堵漏试验，测得的数据真实可靠，可准确、快速为井队现场堵漏施工提供理论依据。同时，可测定泥浆高温高压滤失量，额定工作压力：4.2MPa,额定工作温度180℃。

进一步，模拟漏层模具6上的模拟裂隙61可以有多种形式，且可以采用多种材料制成，可以选用金属，也可以采用尼龙等非金属。堵漏颗粒能压实至模拟裂隙61内，模拟裂隙61中利用堵漏颗粒形成封堵压实带(即内堵墙)。

在本实用新型的一具体实施例中，如图2、图3所示，模拟裂隙61包括模拟漏层模具6的侧壁上设置的侧裂隙611，侧裂隙611呈环形设置；模拟漏层模具6的端面上设置与侧裂隙611连通的端裂隙612。

在本实用新型的另一具体实施例中，如图4、图5所示，模拟裂隙61包括模拟漏层模具内设置的贯通的内部裂隙613。内部裂隙613的剖面可以呈Z型设置。

进一步，温控结构包括主体泥浆杯1的外侧包覆的加热套41，加热套41用于为主体泥浆杯1加热升温以模拟地层温度。

如图1所示，为了便于温度控制，加热套41上连接设置加热温控部42。

进一步，如图1所示，主体泥浆杯1的底部能拆卸地设置下封盖11，在本实施方式中，下封盖11通过螺栓固定连接于主体泥浆杯1上；下封盖11的顶面铺设下盖滤网(图中未示出)，下封盖11内密封穿设下连通阀杆13，下连通阀杆13的顶部与模拟漏层室3连通，下连通阀杆13的底部与滤液收集器7连通；滤液收集器7上穿设有能控制下连通阀杆13与滤液收集器7连通状态的第一锁销14。

进一步，如图1所示，主体泥浆杯1的顶部能拆卸地设置上封盖12，在本实施方式中，上封盖12通过螺栓固定连接于主体泥浆杯1上；上封盖12的底面铺设上盖滤网(图中未示出)，上封盖12内密封穿设上连通阀杆15；主体泥浆杯1的上方设置泥浆杯加压头8，泥浆杯加压头8内设置与气源结构连通的加压气腔，上连通阀杆15的顶部与加压气腔连通，泥浆杯加压头8上穿设能控制上连通阀杆15与加压气腔连通状态的第二锁销16。

进一步，如图1所示，主体泥浆杯1的侧壁内穿设泥浆杯温度计43，泥浆杯温度计43用于监测显示泥浆室2内温度。在本实用新型的一具体实施例中，泥浆杯温度计43为金属温度计。

进一步，如图6所示，多功能封堵滤失仪100还包括花格网盖板17，花格网盖板17用于设置于模拟漏层室3内模拟漏层模具6的顶部。

进一步，如图7所示，多功能封堵滤失仪100还包括压实锤9，压实锤9用于将堵漏颗粒压实至模拟裂隙61内。

进一步，多功能封堵滤失仪100还包括夹持器，夹持器用于夹持模拟漏层模具6以将其放入模拟漏层室3或自模拟漏层室拿出。

进一步，如图1所示，气源结构5包括气源51，气源51通过加压管线52与泥浆室2连通，气源51通过回压管线53与滤液收集器7连通，气源51上设置总气源压力表54、总气源调节阀55、进气压力表56、进气调节阀57、回压压力表58和回压调节阀59。总气源压力表54和总气源调节阀55分别用于显示和控制气源的压力，进气压力表56和进气调节阀57分别用于显示和控制加压管线的压力，即泥浆室内的压力；回压压力表58和回压调节阀59分别用于显示和控制回压管线的压力，即滤液收集器7内的压力。

进一步，如图1所示，主体泥浆杯1设置于堵漏仪支架18上，堵漏仪支架18固定于支座19上。

本实用新型的多功能封堵滤失仪100的使用过程如下：

组装多功能封堵滤失仪100，上封盖12暂不封堵，各阀呈关闭状态；利用夹持器将模拟漏层模具6置于模拟漏层室3内，测量基浆漏失量时(未加堵漏剂前测定的滤失量)，注入基浆(现有技术，根据实际需求选择，可以为钻井液)，测量基浆+堵漏剂漏失量时，注入基浆以及堵漏浆或堵漏剂(基浆加堵漏剂构成堵漏浆，现有技术，根据实际需求选择配置)，填入堵漏颗粒(具体材质及颗粒规格根据实验需求确定)，密封连接上封盖12；加热套41对主体泥浆杯1进行加热升温，加热过程中由加热温控部42和泥浆杯温度计43实时监控，达到设定实验温度后，停止继续升温；

开启进气调节阀57，气源通过加压管线52向泥浆杯加压头8加压，扭转第二锁销16使上连通阀杆15呈连通状态，泥浆杯加压头8通过上连通阀杆15向泥浆室2和模拟漏层室3内加压，快速地把已加热到一定温度的钻井液或堵漏浆压进模拟漏层模具6上的模拟裂隙61(近井壁地带的渗透性、微裂隙性或裂缝性漏层)，并将堵漏颗粒压实至模拟裂隙61内，模拟裂隙61中利用堵漏颗粒形成封堵压实带(即内堵墙)；

扭转第一锁销14使下连通阀杆13呈连通状态，开启回压调节阀59，记录钻井液或堵漏浆由线流到滴流或无滤液流出的时间，用量筒(现有技术)计量漏失量，观察各压力表变化值，计算出封堵漏失量、封堵率、封堵时间，及在设定气源工作压力下，模拟漏层的承压能力(可为3～5MPa)，打开主体泥浆杯1的上封盖12，取出模拟漏层模具6，观察封堵压实带厚度，来判断各种钻井液、堵漏浆或堵漏剂的堵漏能力及堵漏效果。通过测出的基浆封堵漏失量(未加堵漏剂前测定的滤失量)和基浆+堵漏剂封堵漏失量，计算封堵率。

本实用新型的一具体实施中，基浆和堵漏浆的配置成分如下：

基浆：清水+0.3％纯碱+0.2％烧碱+8％膨润土；

1#堵漏浆配方(裂缝性模具)：基浆+5％综合堵漏剂；

2#堵漏浆配方(微裂缝性或裂隙，及钢珠)：基浆+5％综合堵漏剂+2％随钻堵漏剂+2％超细碳酸钙,计时3min25s后，下连通阀杆13出口由线流变为滴流，计时至7min18s时，无钻井液流出，稳压10min，堵漏成功。漏失量为18ml,封堵率85％；

3#堵漏浆配方(渗透性，及石英沙)：基浆+5％随钻堵漏剂+2％超细碳酸钙,计时2min16s后，放气阀出口由线流变为滴流，计时至5min45s时，无钻井液流出，稳压10min，堵漏成功。漏失量为15ml，封堵率87.5％。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims

1.一种多功能封堵滤失仪，其特征在于，包括气源结构、温控结构和中空的主体泥浆杯，所述主体泥浆杯的两端呈能密封且能开启设置；所述主体泥浆杯内设有模拟漏层室和泥浆室，所述模拟漏层室和所述泥浆室呈自下而上的连通设置；所述模拟漏层室内能拆卸地容置模拟漏层模具，所述模拟漏层模具上设置模拟裂隙；所述模拟漏层室的底部能连通地设置滤液收集器，所述滤液收集器用于收集经模拟漏层室流出的液体；所述气源结构与所述泥浆室连通以改变主体泥浆杯内的工作压力，所述温控结构与所述主体泥浆杯连接以改变主体泥浆杯内的温度。

2.如权利要求1所述的多功能封堵滤失仪，其特征在于，所述模拟裂隙包括所述模拟漏层模具的侧壁上设置的侧裂隙，所述模拟漏层模具的端面上设置与侧裂隙连通的端裂隙。

3.如权利要求1所述的多功能封堵滤失仪，其特征在于，所述模拟裂隙包括所述模拟漏层模具内设置的贯通的内部裂隙。

4.如权利要求2或3所述的多功能封堵滤失仪，其特征在于，温控结构包括所述主体泥浆杯的外侧包覆的加热套，所述加热套用于为主体泥浆杯加热升温以模拟地层温度。

5.如权利要求4所述的多功能封堵滤失仪，其特征在于，所述主体泥浆杯的底部能拆卸地设置下封盖，所述下封盖的顶面铺设下盖滤网，所述下封盖内密封穿设下连通阀杆，所述下连通阀杆的顶部与所述模拟漏层室连通，所述下连通阀杆的底部与所述滤液收集器连通；所述滤液收集器上穿设有能控制下连通阀杆与滤液收集器连通状态的第一锁销。

6.如权利要求4所述的多功能封堵滤失仪，其特征在于，所述主体泥浆杯的顶部能拆卸地设置上封盖，所述上封盖的底面铺设上盖滤网，所述上封盖内密封穿设上连通阀杆；所述主体泥浆杯的上方设置泥浆杯加压头，所述泥浆杯加压头内设置与所述气源结构连通的加压气腔，所述上连通阀杆的顶部与所述加压气腔连通，所述泥浆杯加压头上穿设能控制上连通阀杆与加压气腔连通状态的第二锁销。

7.如权利要求4所述的多功能封堵滤失仪，其特征在于，所述加热套上连接设置加热温控部。

8.如权利要求4所述的多功能封堵滤失仪，其特征在于，所述主体泥浆杯的侧壁内穿设泥浆杯温度计，所述泥浆杯温度计用于监测显示泥浆室内温度。

9.如权利要求2或3所述的多功能封堵滤失仪，其特征在于，还包括花格网盖板，所述花格网盖板用于设置于模拟漏层室内所述模拟漏层模具的顶部。

10.如权利要求2或3所述的多功能封堵滤失仪，其特征在于，还包括压实锤，所述压实锤用于将堵漏颗粒压实至模拟裂隙内。

11.如权利要求2或3所述的多功能封堵滤失仪，其特征在于，还包括夹持器，所述夹持器用于夹持所述模拟漏层模具以将其放入模拟漏层室或自模拟漏层室拿出。

12.如权利要求1所述的多功能封堵滤失仪，其特征在于，所述气源结构包括气源，所述气源通过加压管线与所述泥浆室连通，所述气源通过回压管线与所述滤液收集器连通，所述气源上设置总气源压力表、总气源调节阀、进气压力表、进气调节阀、回压压力表和回压调节阀。

13.如权利要求1所述的多功能封堵滤失仪，其特征在于，所述主体泥浆杯设置于堵漏仪支架上。