测定地层裂缝封堵材料的堵漏性能的实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种测定地层裂缝封堵材料的堵漏性能的实验装置，包括实验模块，沿所述实验模块的轴线贯穿设置有裂缝，以贯穿延伸经过所述实验模块的周向侧壁到达所述裂缝的方式设置有多个压力传递孔。本发明专利技术的实验装置能在三维立体中评价堵漏材料的堵漏性能，对石油钻井中的裂缝性漏失难题的解决具有重大指导意义。此外，根据本发明专利技术的实验装置结构简单，使用方便，特别适合于在施工现场使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油工程领域，更具体地涉及测定地层裂缝封堵材料的堵漏性能的实验装置。
技术介绍
在石油工程领域中，井漏是指在钻井过程中，井筒内钻井液或其他介质（如固井水泥浆等）漏入地层孔隙、裂缝等空间的现象。多数钻井过程都有不同程度的漏失，严重的井漏会导致井内压力下降，影响正常钻井、引起井壁失稳、诱发地层流体涌入井筒内部并造成井喷。由于这些原因，井漏成为制约钻井成本及勘探开发速度的主要原因之一，并因此每年给世界石油工业造成巨大的经济损失。 在钻井过程中，裂缝性井漏多为恶性漏失，研究人员针对这种井漏问题进行了大量的研究并且提出了多种堵漏材料和评价这些材料的堵漏性能。 在现有技术中的评价堵漏材料的装置和方法仅能在二维平面上对堵漏材料的堵漏性能进行定性评价分析，而真实的岩石裂缝为三维立体分布并且裂缝的延伸深度可直接影响封堵成败，因此急需一种能在三维立体中评价堵漏材料的堵漏性能的装置。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种测定地层裂缝封堵材料的堵漏性能的实验装置。这种实验装置能够在三维立体中评价堵漏材料的堵漏性能，对石油钻井中的裂缝性漏失难题的解决具有重大指导意义。 根据本专利技术，提出了一种测定地层裂缝封堵材料的堵漏性能的实验装置，包括实验模块，沿实验模块的轴线贯穿设置有裂缝，以贯穿延伸经过实验模块的周向侧壁到达裂缝的方式设置有多个压力传递孔。 使用本专利技术的实验装置，可通过多个压力传递孔来测定裂缝内的压力并且通过比较由每个压力传递孔测得的压力值能够判断裂缝内部是否形成了封堵层。 在一个实施例中，多个压力传递孔沿实验模块的轴向分布。这种设计能够判断是否沿着流体流动方向在裂缝内部形成了封堵层，即在三维立体上评价堵漏材料的堵漏性能，从而能够更全面地评价堵漏材料的堵漏性能。 在一个实施例中，裂缝关于实验模块的轴线呈中心对称。这样，保证流体能够稳定地流过实验模块，以保证实验结果的准确性。在一个优选的实施例中，裂缝的上游端部的尺寸大于下游端部的尺寸。这种类型的裂缝是在钻井过程中最常见的裂缝，因此使用这种这种裂缝进行实验，测试结果最具有代表性。 在一个实施例中，在压力传递孔与裂缝之间通过筛孔板分隔开。筛孔板用于过滤堵漏材料，以防止堵住压力传递孔而无法检测压力。在一个实施例中，筛孔板的规格为150-200目。在一个优选的实施例中，筛孔板的规格为200目。这种规格的筛孔板不但有利于防止颗粒堵塞压力传递孔还有利于压力的传递用。在一个实施例中，压力传递孔的轴线与实验模块的轴线垂直。这样能够设计便于加工，制造成本较低。 在本申请中，用语“上游”、“下游”规定为以流体流向为参考。 与现有技术相比，本专利技术的优点在于，通过本专利技术的实验装置，可通过多个压力传递孔来测定裂缝内的压力并且通过比较由每个压力传递孔测得的压力值能够判断裂缝内部是否形成了封堵层。更应注意地是，由于多个压力传递孔沿实验模块的轴向分布，因此实现了在三维立体上评价堵漏材料的堵漏性能，从而能够更全面地评价堵漏材料的堵漏性能。此外，根据本专利技术的实验装置结构简单，使用方便，特别适合于在施工现场使用。 附图说明 在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中： 图1是根据本专利技术的测定地层裂缝封堵材料的堵漏性能的实验装置的结构示意图。 具体实施方式 下面将结合附图对本专利技术做进一步说明。 图1示意性地显示了测定地层裂缝封堵材料的堵漏性能的实验装置（以下称之为实验装置）的结构。实验装置包括实验模块10，在实验模块10内设置有裂缝11和压力传递孔12。在一个实施例中，裂缝11沿实验模块10的轴线贯穿设置并且关于实验模块10的轴线呈中心对称，而压力传递孔12设置为贯穿延伸经过实验模块10的周向侧壁到达裂缝11。这样，通过压力传递孔12即可检测裂缝11内的压力，从而判断裂缝11内是否出现封堵层。试验模块10的材质可选择为不锈钢，不锈钢具有较高的强度并且不会锈蚀，使用寿命较长。例如，本发明的实验装置可模拟的最高封堵压力为30MPa，最高环境温度为180℃，此外压力传感器的取值精度为0.1MPa。应理解地是，实验装置还包括供给堵漏材料的装置，压力传感器，数据处理单元，这些均是本领域的技术人员所熟知的，为了简单起见，这里不再赘述。 下面来详细描述实验模块10的结构。 如图1所示，设置在试验模块10内部的裂缝11为楔形，其上游端13的尺寸大于下游端14的尺寸。裂缝11可以具有但不限于以下规格：6-2mm、4-1mm和2-0.5mm三种类型，以6-2mm为例，其含义为裂缝11的上游端的最大尺寸为6mm，下游端的最小尺寸为2mm。 在试验模块10的周向侧壁上设置有多个压力传递孔12，例如为8个（图1中仅显示了三个）。这些压力传递孔12沿实验模块10的轴向呈层状分布，即这些压力传递孔12不处于同一个垂直于实验模块10的轴线的平面中，这样能够判断是否沿着流体流动方向在裂缝11内部形成了封堵层，即能在三维立体上评价堵漏材料的堵漏性能。在一个优选的实施例中，压力传递孔12的轴线与裂缝11的轴线相垂直，这样压力传递孔12的长度最短，便于加工。当裂缝11的尺寸规格为6-2mm时，压力传递孔12的直径设计为1mm。压力传递孔12较小的尺寸不会影响裂缝11的流体的流动，有助于测试结果的精确性。为了避免堵漏材料将压力传递孔12堵塞而造成测试失败，在一个实施例中，在压力传递孔12与裂缝11之间通过筛孔板15分隔开。在一个实施例中，筛孔板15的规格为150-200目，优选为200目。 在测试堵漏材料的堵漏期间，很少量堵漏浆液会穿过筛孔板15进入压力传递孔12中。设置在压力传递孔12内的压力传感器（未示出）会将测得的压力值传递给出数据处理单元（未示出），例如计算机而对封堵效果做出实时评价。 在封堵实验过程中，随着堵漏材料颗粒在驱动压力作用下，将会在裂缝11中发生运移。在运移的过程中，会产生暂时性堆积和永久性堆积，即形成暂时封堵层和永久封堵层。暂时封堵层和永久封堵层的形成都将造成测得压力的变化，依据测得压力的变化情况，可分析堵漏材料的种类、粒径配比等参数是否适宜封堵某种缝宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定地层裂缝封堵材料的堵漏性能的实验装置，包括实验模块，沿所述实验模块的轴线贯穿设置有裂缝，以贯穿延伸经过所述实验模块的周向侧壁到达所述裂缝的方式设置有多个压力传递孔。

【技术特征摘要】
1.一种测定地层裂缝封堵材料的堵漏性能的实验装置，包括实验模块，沿
所述实验模块的轴线贯穿设置有裂缝，以贯穿延伸经过所述实验模块的周向侧壁
到达所述裂缝的方式设置有多个压力传递孔。
2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述多个压力传递孔沿
所述实验模块的轴向分布。
3.根据权利要求1或2所述的实验装置，其特征在于，在所述压力传递孔
与所述裂缝之间通过筛孔板分隔开。
4.根据权利要求3所述的实验装置，其特征在于，所述筛孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：石秉忠，徐江，高书阳，梅春桂，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11