评价暂堵球性能的装置及方法制造方法及图纸

本公开提供了一种评价暂堵球性能的装置及方法，所述装置包括：泵注模块、第一流体管汇、暂堵转向水平测试模块、缝口孔眼暂堵转向模拟模块、数据采集模块；泵注模块的输出端通过第一流体管汇与暂堵转向水平测试模块连接；暂堵转向水平测试模块的侧壁上设置多个孔眼，暂堵转向水平测试模块通过多个孔眼与缝口孔眼暂堵转向模拟模块的一输入端连接；缝口孔眼暂堵转向模拟模块的输出端与数据采集模块连接，数据采集模块用于采集缝口孔眼暂堵转向模拟模块输出的流体的第一流量，根据第一流量，对暂堵球的转向性能进行评价，采用本公开实施例提供的装置能够快速、准确、直观地得到缝口暂堵转向过程中暂堵球的封堵能力及转向性能。

Device and method for evaluating the performance of temporary ball plugging

【技术实现步骤摘要】
评价暂堵球性能的装置及方法
本公开涉及油气增产改造领域，特别涉及一种评价暂堵球性能的装置及方法。
技术介绍
油气田开发时，常需要对水平井进行分段压裂。在进行分段压裂时，需要通过桥塞暂时封闭当前压裂的层段。而分段压裂过程中井段中的套管可能发生变形，使得桥塞不能被泵送至预定位置，因此造成有些层段无法得到改造。对于套管变形的井段无法泵送桥塞的情况，一般是采用缝口暂堵转向工艺，在分段压裂的井段投入暂堵球，从而使得该暂堵球将该井段的缝口堵上，可以使套管变形井段及以上层段得到有效的改造。并且，对高密度射孔完成井，也可以通过暂堵转向工艺，使压裂段改造更加充分，能提高缝网的复杂程度。而缝口暂堵转向工艺对暂堵球有很高的性能要求，因此，在将暂堵球投入当前压裂的井段之前，需要对暂堵球的性能进行评价。现有技术中主要是对暂堵球开展了粒径、溶解性、密度、抗压强度的评价。而缝口暂堵转向工艺的实现是基于储层非均质性和遵循流体向阻力最小方向流动的原则，实现将该井段的缝口堵上。现有技术中不能模拟地层渗透性能的差异，因此不能根据射孔孔眼和压裂裂缝的形态模拟缝口暂堵转向的过程，也即无法对暂堵球的转向性能进行评价。
技术实现思路
本公开实施例提供了一种评价暂堵球性能的装置及方法，用于解决目前无法对暂堵球的转向性能进行评价的问题。所述技术方案如下：一方面，本公开提供了一种评价暂堵球性能的装置，所述装置包括：泵注模块、第一流体管汇、暂堵转向水平测试模块、缝口孔眼暂堵转向模拟模块和数据采集模块；所述泵注模块的输出端通过所述第一流体管汇与所述暂堵转向水平测试模块的输入端连接，且所述泵注模块用于泵注待评价的暂堵球，以及泵注所述暂堵球所需的流体，将所述流体和所述暂堵球泵入所述暂堵转向水平测试模块；所述暂堵转向水平测试模块的侧壁上设置多个孔眼，所述暂堵转向水平测试模块通过所述多个孔眼与所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块的一输入端连接，所述暂堵球随所述流体从所述孔眼进入所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块，且将所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块中的模拟缝口堵住；所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块的输出端与所述数据采集模块连接，所述数据采集模块用于采集所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块输出的流体的第一流量，根据所述第一流量，对所述暂堵球的性能进行评价。进一步地，所述泵注模块包括：第一注入泵、第二注入泵和混合罐；所述第一流体管汇包括第一分支管、第二分支管、第一开关阀门和第二开关阀门；所述混合罐的输出端分别与所述第一注入泵和所述第二注入泵的输入端连接；所述第一注入泵的输出端通过所述第一分支管上的第一开关阀门与所述第一分支管的输入端连接；所述第二注入泵的输出端通过所述第二分支管上的第二开关阀门与所述第二分支管的输入端连接；所述第一分支管的输出端和所述第二分支管的输出端分别与所述暂堵转向水平测试模块的输入端连接。进一步地，所述暂堵转向水平测试模块包括：暂堵转向测试筒和第一接头；所述第一接头的一端与所述第一流体管汇的输出端连接，所述第一接头的另一端与所述暂堵转向测试筒的输入端连接，且所述暂堵转向测试筒上设置所述多个孔眼。进一步地，所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块包括：多个压裂裂缝圆柱腔体、多个射孔孔眼锥形腔体、多个第二接头和多个第三接头；每个压裂裂缝圆柱腔体中心为圆柱体，所述圆柱体的外部填充模拟地质特点的填充物，所述圆柱体的侧壁设置有裂缝，所述多个压裂裂缝圆柱腔体的一端通过所述多个第二接头与所述暂堵转向水平测试模块的侧壁上的多个第一孔眼连接，且所述每个压裂裂缝圆柱腔体与所述暂堵转向水平测试模块相互垂直，所述每个压裂裂缝圆柱腔体与所述数据采集模块连接；每个射孔孔眼锥形腔体的中心为圆锥体，每个圆锥体的出口端设置第三开关阀门，所述多个射孔孔眼锥形腔体设置的多个第三开关阀门为不同耐压等级的安全阀门，所述多个射孔孔眼锥形腔体用于模拟射孔后未压裂的孔眼，所述多个射孔孔眼锥形腔体的一端通过所述多个第三接头与所述暂堵转向水平测试模块的侧壁上的多个第二孔眼连接，且所述每个射孔孔眼锥形腔体与所述暂堵转向水平测试模块相互垂直，所述每个射孔孔眼锥形腔体的另一端与所述数据采集模块连接。进一步地，所述装置还包括：围压泵和第二流体管汇；所述围压泵的输出端通过所述第二流体管汇上的第四开关阀门与所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块的另一输入端连接。进一步地，所述装置还包括：废液罐和第三流体管汇；所述废液罐通过所述第三流体管汇与所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块的输出端连接。进一步地，所述数据采集模块包括：数据采集单元和第一测量仪；所述数据采集单元与所述第一测量仪的输出端连接，所述第一测量仪的输入端与所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块的输出端连接。进一步地，所述数据采集模块还包括：压力计和第二测量仪；所述压力计的输入端和所述第二测量仪的输入端分别与所述第一流体管汇的输出端连接，所述压力计的输出端和所述第二测量仪的输出端分别与所述数据采集单元连接。另一方面，本公开提供了一种评价暂堵球性能的方法，所述方法应用在评价暂堵球性能的装置中，所述方法包括：泵注模块泵注待评价的暂堵球，以及泵注所述暂堵球所需的流体，通过所述第一流体管汇将所述流体和所述暂堵球泵入所述暂堵转向水平测试模块；所述暂堵转向水平测试模块将所述暂堵球随所述流体从其上的多个孔眼流入所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块；所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块通过所述暂堵球将所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块中的模拟缝口堵住；和/或，所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块通过所述流体将所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块中的模拟射孔后未压裂的孔眼撑开；数据采集模块采集所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块输出的流体的第一流量，根据所述第一流量，对所述暂堵球的性能进行评价。进一步地，所述数据采集模块采集所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块输出的流体的第一流量，根据所述第一流量，对所述暂堵球的性能进行评价，包括：所述数据采集模块采集每个压裂裂缝圆柱腔体的模拟缝口输出的第一流量，以及采集每个射孔孔眼锥形腔体的模拟射孔后未压裂的孔眼输出的第一流量；所述数据采集模块根据所述每个压裂裂缝圆柱腔体的模拟缝口输出的第一流量对所述暂堵球的封堵性能及承压能力进行评价，以及根据所述每个射孔孔眼锥形腔体的模拟射孔后未压裂的孔眼输出的第一流量对所述暂堵球的转向性能进行评价。进一步地，所述泵注模块泵注待评价的暂堵球，以及泵注所述暂堵球所需的流体，通过所述第一流体管汇将所述流体和所述暂堵球泵入所述暂堵转向水平测试模块，包括：第一注入泵泵注暂堵球，以及泵注所述暂堵球所需的流体，通过所述第一流体管汇将所述流体和所述暂堵球泵入所述暂堵转向水平测试模块；在所述多个压裂裂缝圆柱腔体通过所述暂堵球将所述压裂裂缝圆柱腔体的模拟缝口堵住后，第二注入泵泵注所述流体。进一步地，所述数据采集模块根据所述每个压裂裂缝圆柱腔体的模拟缝口输出的第一流量对所述暂堵球的封堵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种评价暂堵球性能的装置，其特征在于，所述装置包括：泵注模块(1)、第一流体管汇(2)、暂堵转向水平测试模块(3)、缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)和数据采集模块(5)；/n所述泵注模块(1)的输出端通过所述第一流体管汇(2)与所述暂堵转向水平测试模块(3)的输入端连接，且所述泵注模块(1)用于泵注待评价的暂堵球，以及泵注所述暂堵球所需的流体，将所述流体和所述暂堵球泵入所述暂堵转向水平测试模块(3)；/n所述暂堵转向水平测试模块(3)的侧壁上设置多个孔眼，所述暂堵转向水平测试模块(3)通过所述多个孔眼与所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)的一输入端连接，所述暂堵球随所述流体从所述孔眼进入所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)，且将所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)中的模拟缝口堵住；/n所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)的输出端与所述数据采集模块(5)连接，所述数据采集模块(5)用于采集所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)输出的流体的第一流量，根据所述第一流量，对所述暂堵球的性能进行评价。/n

【技术特征摘要】
1.一种评价暂堵球性能的装置，其特征在于，所述装置包括：泵注模块(1)、第一流体管汇(2)、暂堵转向水平测试模块(3)、缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)和数据采集模块(5)；
所述泵注模块(1)的输出端通过所述第一流体管汇(2)与所述暂堵转向水平测试模块(3)的输入端连接，且所述泵注模块(1)用于泵注待评价的暂堵球，以及泵注所述暂堵球所需的流体，将所述流体和所述暂堵球泵入所述暂堵转向水平测试模块(3)；
所述暂堵转向水平测试模块(3)的侧壁上设置多个孔眼，所述暂堵转向水平测试模块(3)通过所述多个孔眼与所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)的一输入端连接，所述暂堵球随所述流体从所述孔眼进入所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)，且将所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)中的模拟缝口堵住；
所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)的输出端与所述数据采集模块(5)连接，所述数据采集模块(5)用于采集所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)输出的流体的第一流量，根据所述第一流量，对所述暂堵球的性能进行评价。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述泵注模块(1)包括：第一注入泵(101)和第二注入泵(102)和混合罐(103)；所述第一流体管汇(2)包括第一分支管(201)、第二分支管(202)、第一开关阀门(203)、第二开关阀门(204)；
所述混合罐(103)的输出端分别与所述第一注入泵(101)和所述第二注入泵(102)的输入端连接；
所述第一注入泵(101)的输出端通过所述第一分支管(201)上的第一开关阀门(203)与所述第一分支管(201)的输入端连接；
所述第二注入泵(102)的输出端通过所述第二分支管(202)上的第二开关阀门(204)与所述第二分支管(202)的输入端连接；
所述第一分支管(201)的输出端和所述第二分支管(202)的输出端分别与所述暂堵转向水平测试模块(2)的输入端连接。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述暂堵转向水平测试模块(3)包括：暂堵转向测试筒(301)和第一接头(302)；
所述第一接头(302)的一端与所述第一流体管汇(2)的输出端连接，所述第一接头(302)的另一端与所述暂堵转向测试筒(301)的输入端连接，且所述暂堵转向测试筒(301)上设置所述多个孔眼。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)包括：多个压裂裂缝圆柱腔体(401)、多个射孔孔眼锥形腔体(402)、多个第二接头(403)和多个第三接头(404)；
每个压裂裂缝圆柱腔体(401)中心为圆柱体，所述圆柱体的外部填充模拟地质特点的填充物，所述圆柱体的侧壁设置有裂缝，所述多个压裂裂缝圆柱腔体(401)的一端通过所述多个第二接头(403)与所述暂堵转向水平测试模块(3)的侧壁上的多个第一孔眼(303)连接，且所述每个压裂裂缝圆柱腔体(401)与所述暂堵转向水平测试模块(3)相互垂直，所述每个压裂裂缝圆柱腔体(401)与所述数据采集模块(5)连接；
每个射孔孔眼锥形腔体(402)的中心为圆锥体，每个圆锥体的出口端设置第三开关阀门(4021)，所述多个射孔孔眼锥形腔体(402)设置的多个第三开关阀门(4021)为不同耐压等级的安全阀门，所述多个射孔孔眼锥形腔体(402)用于模拟射孔后未压裂的孔眼，所述多个射孔孔眼锥形腔体(402)的一端通过所述多个第三接头(404)与所述暂堵转向水平测试模块(3)的侧壁上的多个第二孔眼(304)连接，且所述每个射孔孔眼锥形腔体(402)与所述暂堵转向水平测试模块(3)相互垂直，所述每个射孔孔眼锥形腔体(402)的另一端与所述数据采集模块(5)连接。


5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：围压泵(6)和第二流体管汇(7)；
所述围压泵(6)的输出端通过所述第二流体管汇(7)上的第四开关阀门(701)与所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)的另一输入端连接。


6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：废液罐(8)和第三流体管汇(9)；
所述废液罐(8)通过所述第三流体管汇(9)与所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)的输出端连接。


7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据采集模块(5)包括：数据处理单元(501)和第一测量仪(502)；
所述数据处理单元(501)与所述第一测量仪(502)的输出端连接，所述第一测量仪(502)的输入端与所述缝口孔眼暂堵转向模拟模块(4)的输出端连接。


8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述数据采集模块(5)还包括：压力计(503)和第二测量仪(504)...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩慧芬，李杰，黄玲，苏军，刘俊辰，高新平，肖勇军，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11