本发明专利技术涉及一种环空压力测试装置及测量井漏量对环空压力影响的方法，其装置包括：外管，模拟实际工况的套管，所述外管的两端分别设置有混合物进口和混合物出口，并且所述外管的侧面设置有若干漏失口；转动套设在所述外管内的内管，模拟实际工况的钻杆；以及，连接所述外管的井筒圆管，模拟地层，并且所述井筒圆管分别连通所述漏失口；其中，所述外管内设置有第一压力传感器，所述井筒圆管内设置有第二压力传感器，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器均连接计算机监测系统。方法通过所述装置实现。本发明专利技术能够模拟控压钻井过程，以及发生井漏时的状况，能够用于测量井漏量对环空压力影响。
【技术实现步骤摘要】
环空压力测试装置及测量井漏量对环空压力影响的方法
本专利技术涉及一种环空压力测试装置，属于模拟实验测试装置。本专利技术还涉及一种测量井漏量对环空压力影响的方法。
技术介绍
控压钻井是指一种在整个井眼内精确控制环空压力剖面的自适应钻井过程，其目的在于确定井下压力窗口，从而控制环空液压剖面。现场实际工况采用控压钻井技术可以降低生产成本，简化操作流程，缩短非生产时间，改善油气井生产效率。在控压钻井过程中若钻遇非渗透压力型泥页岩，其渗透率低、孔隙度小、连通性差；随着井深的增加，压力发生释放后，会导致井壁崩落垮塌、地层出水等复杂情况，最终导致井壁失稳、井漏等复杂情况。在控压钻井过程中若发生井漏事故将会给整个钻井工程带来重大的损失，如耗费钻井时间、损失钻井液和堵漏材料，引起卡钻、井喷、井塌等一系列复杂情况，甚至可能会导致井眼报废，而且还会对地层造成损害，导致重大经济损失。井漏问题一直困扰国内外石油勘探开发工程，由于其复杂性一直是未能完全解决的重大技术难题。当发生井漏时，整个环空流场将发生变化，最终导致环空压力变化，对于控压钻井而言，环空压力变化量的多少将对整个控压钻井产生巨大的影响，而环空压力变化量又与井漏量相关。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种环空压力测试装置，用于测量井漏量对环空压力影响。此外，本专利技术还提出了一种测量井漏量对环空压力影响的方法。根据本专利技术的一个方面，提出了一种环空压力测试装置，包括：外管，模拟实际工况的套管，所述外管的两端分别设置有混合物进口和混合物出口，并且所述外管的侧面设置有若干漏失口；转动套设在所述外管内的内管，模拟实际工况的钻杆；以及，连接所述外管的井筒圆管，模拟地层，并且所述井筒圆管分别连通所述漏失口；其中，所述外管内设置有第一压力传感器，所述井筒圆管内设置有第二压力传感器，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器均连接计算机监测系统。本专利技术的进一步改进在于，所述外管的混合物进口连接有混合物输入装置，所述混合物出口连接有混合物回收装置。本专利技术的进一步改进在于，所述混合物输入装置包括钻井液储罐，所述钻井液储罐通过钻井液流道连接所述混合物进口；所述钻井液流道上连接有岩屑漏斗和第一空压机。本专利技术的进一步改进在于，所述钻井液流道上设置有水泵以及第一液体流量计，所述水泵和所述第一液体流量计均设置在所述岩屑漏斗和所述第一空压机的上游。本专利技术的进一步改进在于，所述混合物回收装置包括气液固三相分离器，所述气液固三相分离器的液体出口连接所述钻井液储罐，所述气液固三相分离器的固体出口连接有岩屑回收桶。本专利技术的进一步改进在于，所述岩屑回收桶和所述气液固三相分离器之间设置有干燥器。本专利技术的进一步改进在于，所述井筒圆管的一端连接所述钻井液储罐，另一端设置有第二空压机；并且，所述井筒圆管的侧面设置有若干连接所述漏失口的支管，所述支管上设置有第二液体流量计。本专利技术的进一步改进在于，所述外管的端部设置有可开式接头，所述可开式接头上设置有电机，所述电机的转轴连接所述内管并在电机转动时带动所述内管转动。本专利技术的进一步改进在于，所述外管内设置有温度传感器，所述温度传感器连接所述计算机监测系统。根据本专利技术的另一个方面，还提出了一种测量井漏量对环空压力影响的方法，使用根据所述的环空压力测试装置实现；步骤一，输入三相混合物，启动内管转动，直到计算机监测系统测量的外管内的压力稳定；步骤二，依次打开外管的漏失口，连通所述井筒圆管，并记录漏失口的流量和计算机监测系统测量的外管的压力；步骤三，改变井筒圆管和外管内的压力差，重复步骤二的操作；步骤四，通过逐步逼近法将实验所得到的井筒压力变化规律进行计算漏层位置。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术所述的环空压力测试装置，能够模拟控压钻井过程，以及发生井漏时的状况，能够用于测量井漏量对环空压力影响。本专利技术所述的测量井漏量对环空压力影响的方法能不仅对实验过程中所使用的实验材料回收使用，而且能准确的测出漏失量与环空压力之间关系，最终推算出井深为多少时发生井漏，这将为现场提供指导意见。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方案的环空压力测试装置的结构示意图；图2是根据本专利技术的一个实施方案的测量井漏量对环空压力影响的方法的计算方法流程示意图。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。在附图中各附图标记的含义如下：1、外管，2、内管，3、井筒圆管，4、计算机监测系统，5、混合物回收装置，6、混合物输出装置，11、混合物进口，12、混合物出口，13、漏失口，14、可开式接头，21、钻头，22、电机，31、第二空压机，32、支管，33、第二球阀，34、第二液体流量计，35、第三阀门，41、第一压力传感器，42、第二压力传感器，43、温度传感器，51、钻井液储罐，52、钻井液流道，53、岩屑漏斗，54、第一空压机，55、水泵，56、第一液体流量计，57、第一阀门，58、第一球阀，61、气液固三相分离器，62、岩屑回收桶，63、干燥器，64、第二阀门。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。图1示意性地显示了根据本专利技术的一个实施例的环空压力测试装置。根据本专利技术的环空压力测试装置用于测量井漏量对环空压力影响。如图1所示，本实施例所述的环空压力测试装置，其包括外管1。所述外管1用于模拟实际工况的套管，其中，所述外管1的一端设置有混合物进口11，另一端设置有混合物出口12，并且外管1的侧面设置有若干漏失口13。所述外管1内设置有内管2，所述内管2与所述外管1同轴设置。在测试时，内管2用于模拟实际工况的钻杆。本实施例所述的环空压力测试装置还包括井筒圆管3，所述井筒圆管3分别连通所述漏失口13。在本实施例中，所述外管1内设置有第一压力传感器41，所述井筒圆管3内设置有第二压力传感器42。其中，第一压力传感器41和第二压力传感器42均连接计算机监测系统4。在使用根据本实施例所述的环空压力测试装置时，在一个实施例中，所述外管1的混合物进口11连接有混合物输入装置5，混合物输入装置5能够向所述外管1内输送气液固三相混合物，气液固三相混合物在外管1和内管2的环空内流动。所述外管1的混合物出口12连接有混合物回收装置6，在内管2中的气液固三相混合物通过混合物出口12流出，并流到混合物回收装置6中。在一个优选的实施例中，所述混合物输入装置5包括钻井液储罐51，钻井液储罐51内盛放有钻井液。所述钻井液储罐51的出口设置有钻井液流道52，钻井液流道52连接外管1的下端的混合物进口11。钻井液储罐51内的钻井液通过钻井液流道52流入到外管1内。钻井液流道52上设置有岩屑漏斗53和第一空压机5431。岩屑漏斗53内盛放有岩屑，岩屑的平均粒度优选为2mm。第一空压机5431能够向钻井液流道52内充入少量的气体，用于模拟实际工况中地层产出的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种环空压力测试装置，其特征在于，包括：/n外管(1)，模拟实际工况的套管，所述外管(1)的两端分别设置有混合物进口(11)和混合物出口(12)，并且所述外管(1)的侧面设置有若干漏失口(13)；/n转动套设在所述外管(1)内的内管(2)，模拟实际工况的钻杆；以及，连接所述外管(1)的井筒圆管(3)，模拟地层，并且所述井筒圆管(3)分别连通所述漏失口(13)；/n其中，所述外管(1)内设置有第一压力传感器(41)，所述井筒圆管(3)内设置有第二压力传感器(42)，所述第一压力传感器(41)和所述第二压力传感器(42)均连接计算机监测系统(4)。/n
【技术特征摘要】
1.一种环空压力测试装置，其特征在于，包括：
外管(1)，模拟实际工况的套管，所述外管(1)的两端分别设置有混合物进口(11)和混合物出口(12)，并且所述外管(1)的侧面设置有若干漏失口(13)；
转动套设在所述外管(1)内的内管(2)，模拟实际工况的钻杆；以及，连接所述外管(1)的井筒圆管(3)，模拟地层，并且所述井筒圆管(3)分别连通所述漏失口(13)；
其中，所述外管(1)内设置有第一压力传感器(41)，所述井筒圆管(3)内设置有第二压力传感器(42)，所述第一压力传感器(41)和所述第二压力传感器(42)均连接计算机监测系统(4)。
2.根据权利要求1所述的环空压力测试装置，其特征在于，所述外管(1)的混合物进口(11)连接有混合物输入装置(5)，所述混合物出口(12)连接有混合物回收装置(6)。
3.根据权利要求2所述的环空压力测试装置，其特征在于，所述混合物输入装置(5)包括钻井液储罐(51)，所述钻井液储罐(51)通过钻井液流道(52)连接所述混合物进口(11)；所述钻井液流道(52)上连接有岩屑漏斗(53)和第一空压机(54)(31)。
4.根据权利要求3所述的环空压力测试装置，其特征在于，所述钻井液流道(52)上设置有水泵(55)以及第一液体流量计(56)，所述水泵(55)和所述第一液体流量计(56)均设置在所述岩屑漏斗(53)和所述第一空压机(54)(31)的上游。
5.根据权利要求3或4所述的环空压力测试装置，其特征在于，所述混合物回收装置(6)包括气液固三相分离器(61)，所述气液固三相分离器(61)的液体...
【专利技术属性】
技术研发人员：李梦刚，赵向阳，杨顺辉，张洪宝，张华卫，魏纳，
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
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