本发明专利技术公开了一种固井用前置液或后置液的沉降稳定性测量方法，该固井用前置液或后置液的沉降稳定性测量方法通过该固井用前置液或后置液沉降稳定性测量装置实现对不同密度、不同静止时间的固井前置液或后置液沉降稳定性进行测试，有效模拟不同性质、不同密度、不同静置时间的固井用前置液或后置液浆体在井下沉降稳定性的测量；并且实现测试的装置结构简单，方便拆卸和清洗并可重复使用，操作方便快捷降低施工成本，同时测量与评价体系更接近工程实际；对比性强、操作简便、适用范围广，不仅能够测量并预测单组沉降稳定性数据，还可以根据不同静置时间绘制沉降稳定性趋势图，为固井施工提供可靠环空传压数据的判断依据，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固井流体沉降稳定性检测
，特别涉及一种固井用前置液或后 置液的沉降稳定性测量方法。
技术介绍
在固井、完井施工过程中，固井前、后置液的沉降稳定性直接影响到固井质量的优 劣；如果固井前、后置液浆体不稳定，会导致固井施工无法正常实施，严重时会导致固井失 败。 目前，针对水泥浆沉降稳定性测量较多，根据GB/T19139-2012要求，需要待水泥 浆凝固后进行测量，然而固井用前置液或后置液是一种不凝固液体，无法使用或参照标准 GB/T19139-2012中的方法进行沉降稳定性测量。现有的评价前置液或后置液沉降稳定性的 装置通常为量筒、一次性的PVC管、废旧日光灯灯管、玻璃管等器皿，对于固井前、后置液一 般采用在量筒中静止一定时间后，采用吸管等移液工具进行辅助测量，但粘度较大时无法 实现，数据准确性低；对于能够凝固的流体（如水泥浆等），待其凝固后，采用将器皿打碎后 取内部固体，分段测量的方法，测量方法繁琐，存在安全隐患，并且浪费较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种测量不同密度、不同静止时间的固井前、后置液沉降 稳定性以为固井工程提供可靠的数据，降低由于固井前置液或后置液不稳定带来的施工安 全风险的。 为了实现上述目的，本专利技术技术方案如下： 该固井用前置液或后置液的沉降稳定性测量方法所使用的固井用前置液或后置 液沉降稳定性测量装置一种固井用前置液或后置液沉降稳定性测量装置，包括采用不锈钢 材料制备的模拟井筒本体、顶盖、底盖、和堵塞。 所述顶盖和所述底盖分别盖装在所述模拟井筒本体的上端和下端；优选地，所述 模拟井筒本体外壁上形成有至少一个环形扳手凹槽；优选地，所述顶盖和所述底盖分别通 过螺纹连接可拆装的盖装并固定在所述模拟井筒本体的上端和下端，配合井筒本体外壁上 形成的环形扳手凹槽方便该装置的组装和拆卸清洗。 沿所述模拟井筒本体圆周方向形成有多个螺旋排布的放液闸门，所述放液闸门用 于依次从上到下开启放液闸门分别进行取样，所述堵塞与所述模拟井筒本体的内径相适 应，所述堵塞设置在所述模拟井筒本体内并置于所述底盖上且所述堵塞的上表面水平线与 设置在最下方的所述放液闸门的底端水平切线齐平，即设置在最下方的所述放液闸门的底 端水平切线刚好与所述堵塞的上表面处在同一平面上，防止流体下沉到下部，影响测量数 据准确度。 在所述顶盖上形成有通气孔，当前置液或后置液粘度较高不足以依靠自重从放液 闸门排除时，可以将所述通气孔连接手动打气栗，缓慢打气使流体流出。 优选地，所述相邻所述放液闸门之间的垂直距离为90~110mm。 优选地，所述堵塞上侧壁上套装有密封圈，使其与所述模拟井筒本体的内壁配合 形成密封。 所述模拟井筒本体的尺寸与实际作业中的井筒尺寸相适应，相对于实际作业中的 井筒呈一定比例缩小，其中，所述模拟井筒本体可以为一个，也可以根据测量需要增加筒体 长度和测量取样放液闸门个数，即根据需要将多个模拟井筒可以组合为一长井筒，相邻井 筒之间通过螺纹连接固定。 通过该固井用前置液或后置液沉降稳定性测量装置实现的前置液或后置液沉降 稳定性测量方法，其包括如下步骤： S1、配置固井前置液或后置液并测定所述前置液或后置液的密度，在进行测试前 对所述固井前置液或后置液进行养护； S2、组装沉降稳定性测量装置，并确保所有放液闸门处于关闭状态； S3、将经养护好的所述前置液或后置液缓慢倒入沉降稳定性测量装置中并用玻璃 棒搅拌赶出气泡，将所述顶盖安装并固定在所述模拟井筒本体上； S4、将所述前置液或后置液在沉降稳定性测量装置中静置一段时间，使所述前置 液或后置液发生自然沉降，沉降结束后自上而下依次打开放液闸门对经沉降后的所述前置 液或后置液自上而下封层逐个采样，并通过密度计测量自上而下每层固井用前置液或后置 液的液体密度，记录静置时间及静置时间对应的各层的前置液或后置液的密度值； 对于粘度较高的固井前置液或后置液，则通过在测量装置顶盖的通气孔与加压装 置连接对井筒内进行缓慢加压，使经沉降后的所述前置液或后置液通过放液闸门流出进行 取样； S5、数据处理：将相同测试条件下的同一前置液或后置液在不同静置时间下经沉 降得到的各层液体密度分别与发生沉降前的前置液或后置液的液体密度进行比较，计算密 度差，判断是否满足作业标准。 根据表格中的数据绘制出相应沉降趋势图，得出不同沉降时间下各个测量层的沉 降稳定性变化趋势。 计算公式：Λ p = Pi-P 其中，Λ ρ:各段沉降密度差（g/cm3); P1:每段沉降后密度（g/cm3); P:沉降前测量密度（g/cm3)。 通过所测数据以及沉降趋势图，将两个已测静置时间作为端值，利用拉格朗日中 值定理计算在相同条件下，两个静置时间区间之间的各具体静置时间对应的经沉降后的液 体密度及密度差值，并绘出相应曲线。 所述步骤S3中对固井用前置液或后置液的养护是指将经步骤1)配置好的所述前 置液或后置液在一定温度下搅拌一段时间，所述温度与所述前置液或后置液的作业井内 的井下温度一致。 当养护温度高于90°C时，所述前置液或后置液在高温高压稠化仪中进行养护后冷 却至90°C后进行下一步试验，当养护温度低于90°C时，所述前置液或后置液在常压稠化仪 中进行。 所述步骤S3中的搅拌时间为30min±30s (参照GB/T19139-2012中水泥浆制备 7. 4. 2中的搅拌时间）。 步骤S4中，静置时间可根据现场施工需求最长静置时间调整，测量数据以满足现 场工程及安全要求为准。 所述液体密度采用泥浆比重计进行测量。 与现有技术相比，该固井用前置液或后置液的沉降稳定性测量方法通过该固井用 前置液或后置液沉降稳定性测量装置实现对不同密度、不同静止时间的固井前置液或后置 液沉降稳定性进行测试，有效模拟不同性质、不同密度、不同静置时间的固井用前置液或后 置液浆体在井下沉降稳定性的测量，其采用的装置结构简单，方便拆卸和清洗并可重复使 用，操作方便快捷降低施工成本，同时测量与评价体系更接近工程实际；对比性强、操作简 便、适用范围广，不仅能够测量并预测单组沉降稳定性数据，还可以根据不同静置时间绘制 沉降稳定性趋势图，为固井施工提供可靠环空传压数据的判断依据，具有广阔的应用前景； 该方法安全可靠，依靠流体自重或手动打气筒即可完成，对周围其作业没有影响。【附图说明】 图1是本专利技术的固井用前置液或后置液沉降稳定性测量装置的结构示意图； 图2是图1的A-A剖视图； 图3是实施例2的加重隔离液静置2h后的沉降趋势图； 图4是实施例2的加重隔离液静置12h后的沉降趋势图； 图5是实施例2的加重隔离液静置4h后的沉降趋势图； 图6是实施例2的加重隔离液静置6h后的沉降趋势图； 图7是实施例2的加重隔离液静置8h后的沉降趋势图； 图8是实施例2中数据根据拉格朗日中值定理绘制的图像。【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】对本专利技术的上述
技术实现思路
作进一步的详细描述。但不应将 此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想情况 下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的范围 内。 实施例1 如图1~2所示，一种固井用前置液或后置液沉降稳定性测量装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固井用前置液或后置液的沉降稳定性测量方法，其特征在于，其中该方法所使用的固井用前置液或后置液的沉降稳定性测量装置包括模拟井筒本体(1)、顶盖(3)、底盖(4)、和堵塞(7)，所述顶盖(3)和所述底盖(4)分别盖装在所述模拟井筒本体(1)的上端和下端，沿所述模拟井筒本体(1)圆周方向形成有多个螺旋排布的放液闸门(2)，所述堵塞(7)的外径与所述模拟井筒本体(1)的内径相适应，所述堵塞(7)设置在所述模拟井筒本体(1)内并置于所述底盖(4)上，且所述堵塞(7)的上端面与位于最下方的所述放液闸门(2)的底端水平切线齐平，在所述顶盖(3)上形成有通气孔(5)；通过该固井用前置液或后置液沉降稳定性测量装置实现的前置液或后置液沉降稳定性测量方法，其包括如下步骤：S1、配置固井前置液或后置液并测定所述前置液或后置液的密度，在进行测试前对所述固井前置液或后置液进行养护；S2、组装沉降稳定性测量装置，并确保所有放液闸门(2)处于关闭状态；S3、将经养护好的所述前置液或后置液缓慢倒入沉降稳定性测量装置中并用玻璃棒搅拌赶出气泡，将所述顶盖(3)安装并固定在所述模拟井筒本体(1)上；S4、将所述前置液或后置液在沉降稳定性测量装置中静置一段时间，使所述前置液或后置液发生自然沉降，沉降结束后自上而下依次打开放液闸门(2)对经沉降后的所述前置液或后置液自上而下封层逐个采样，并通过密度计测量自上而下每层固井用前置液或后置液的液体密度，记录静置时间及静置时间对应的各层的前置液或后置液的密度值；对于粘度较高的固井前置液或后置液，则通过在测量装置顶盖(3)的通气孔(5)与加压装置连接对井筒内进行缓慢加压，使经沉降后的所述前置液或后置液通过放液闸门(2)流出进行取样；S5、数据处理：将相同测试条件下的同一前置液或后置液在不同静置时间下经沉降得到的各层液体密度分别与发生沉降前的前置液或后置液的液体密度进行比较，计算密度差，判断是否满足作业标准。根据表格中的数据绘制出相应沉降趋势图，得出不同沉降时间下各个测量层的沉降稳定性变化趋势。计算公式：△p＝Pi‑P其中，△p:各段沉降密度差(g/cm3)；Pi:每段沉降后密度(g/cm3)；P:沉降前测量密度(g/cm3)。通过所测数据以及沉降趋势图，将已测的两个静置时间作为端值，利用拉格朗日中值定理计算出在相同条件下所述两个静置时间区间之间的各具体静置时间对应的经沉降后的液体密度及密度差值，并绘出相应曲线以对沉降性能进行评价。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马作朋，孙勤亮，付家文，刘文明，林志辉，王芳，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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