本发明专利技术公开了一种裂缝堵漏模拟评价的实验装置，包括主循环回路和第一支路，主循环回路包括堵漏浆罐、地层水罐、上循环管路、下循环管路、裂缝堵漏模拟器和脉冲电磁阀，其中脉冲电磁阀能控制主循环回路中液压的大小，在计算机控制下，脉冲电磁阀使主循环回路中产生波动的压力，用于建立模拟钻井过程中的钻井液循环过程中的动态变化的压差，从而对在贯穿裂缝内形成的堵漏层进行正向和反向承压测试以及正反向交替作用下的承压能力测试，考察堵漏层的封堵能力，从而真实的评价模拟钻井过程中的堵漏浆堵漏及堵漏完成后在后续打钻过程中堵漏层持续的封堵能力，通过堵漏层形成时可达到的最高压力和漏失量来评价堵漏材料的堵漏效果。最高压力和漏失量来评价堵漏材料的堵漏效果。最高压力和漏失量来评价堵漏材料的堵漏效果。
【技术实现步骤摘要】
一种裂缝堵漏模拟评价的实验装置
[0001]本专利技术涉及石油钻井用测试仪器，具体涉及一种裂缝堵漏模拟评价的实验装置。
技术介绍
[0002]井漏是在钻井、固井、测井等各种井下作业中，钻井液、水泥浆、完井液及其它流体等各种工作液在压差作用下漏入地层的现象。钻井液漏失是钻井作业中一种常见的井下复杂情况。井漏可以发生在浅、中及深层中，也可以在不同的地质年代如从第四系直到古生界发生。而且，各类岩性的地层中都可能出现。
[0003]一旦漏失发生，不仅延误钻井时间，损失钻井液，干扰地质录井工作，而且还可能引发井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故，甚至导致井眼报废，造成重大的经济损失。若在油气层发生井漏，还易造成对产层的损害，影响生产，因为漏失导致了生产测试和样品测试的失败，而生产层的堵塞使生产效率下降。从某种程度上讲，井漏比某些钻井事故给油气勘探开发带来的损失更大。因此，在钻井过程中，需向钻井液中加入各种堵漏材料，对裂缝进行堵漏。堵漏材料的选择要考虑到地层物理化学性质、地层承压能力等多方面的因素，常用的堵漏材料有石墨颗粒、碳酸钙颗粒以及各种聚合物。
[0004]防漏堵漏室内评价方法是评价钻井液及防漏堵漏材料效果的重要实验手段。而该方法主要通过堵漏模拟评价仪器来实现的。现有的堵漏评价装置很多，如中国专利技术专利《模拟钻井液动态漏失与堵漏的实验装置及实验方法》(公布号为CN103953332A)，《承压堵漏测试仪》(公布号为CN102400677A)和《智能高温高压动态堵漏评价实验仪》(申请号为200510019252.X)等。
[0005]然而，现有的评价装置没有考虑真实钻井过程中压力波动对堵漏过程的影响，以及没有考虑由于压力波动产生负压差后堵漏材料反吐现象；也没有考虑钻井液对已完成的堵漏层的冲刷后堵漏层承压能力；此外，现有大裂缝没有考虑地层的渗透率特征，也不能真实反应堵漏过程。由于没有考虑这些重要的因素，现有的堵漏评价装置及其评价方法的实验有效性偏低，通过现有装置及方法得出的结论不能指导实践，无法真正用于综合评价堵漏材料的堵漏效果及堵漏层的承压能力。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种裂缝堵漏模拟评价的实验装置，考虑真实钻井过程中压力波动对堵漏过程的影响等因素，用以解决现有的堵漏评价装置及其评价方法的实验有效性偏低的问题。
[0007]本专利技术提供一种裂缝堵漏模拟评价的实验装置，包括主循环回路和第一支路，所述主循环回路包括堵漏浆罐、地层水罐、上循环管路、下循环管路和裂缝堵漏模拟器，所述裂缝堵漏模拟器内设置有狭长的贯穿裂缝，所述贯穿裂缝包括贯穿裂缝进液端、贯穿裂缝出液口和裂缝通道，所述贯穿裂缝进液端粗大、贯穿裂缝出液口细小，所述贯穿裂缝进液端和所述贯穿裂缝出液口分别设置于所述裂缝通道的两端；所述贯穿裂缝进液端的两端分别
设置有进液端进液口和所述进液端出液口；所述堵漏浆罐和所述地层水罐的顶部设置有出液口，所述堵漏浆罐和所述地层水罐的出液口并联连通于所述上循环管路的进液口，所述上循环管路上设置有泥浆泵；所述上循环管路的出液口与所述进液端进液口连通，所述进液端出液口与所述下循环管路的进液口连通，所述堵漏浆罐和所述地层水罐的底部设置有回液口，所述堵漏浆罐和所述地层水罐的回液口并联连通于所述下循环管路的出液口，由此形成主循环回路；所述贯穿裂缝出液口与所述第一支路的进液端连通，所述第一支路的出液端的正下方设置有第一废液池；其中，所述堵漏浆罐和所述地层水罐的出液口与所述上循环管路的进液口之间的管路上分别设置有堵漏浆罐出液控制阀和地层水罐出液控制阀，所述泥浆泵与所述上循环管路的进液口之间的管路上设置有脉冲电磁阀，所述脉冲电磁阀连接有计算机；所述堵漏浆罐和所述地层水罐的回液口与所述下循环管路的出液口之间的管路上分别设置有堵漏浆罐回液控制阀和地层水罐回液控制阀。
[0008]优选地，所述上循环管路和所述下循环管路上分别设置有第一压力表和第二压力表；所述下循环管路上设置有第一回压阀。
[0009]优选地，所述下循环管路和所述第一支路上分别设置有第一阀门和第二阀门。
[0010]优选地，所述第一支路连通有手压泵，所述第一支路上设置有第二回压阀和第三压力表。
[0011]优选地，所述泥浆泵与所述上循环管路的出液口之间的上循环管路上设置有泄压阀和第四阀门，其中，所述泄压阀位于泥浆泵与所述第四阀门之间。
[0012]优选地，所述裂缝堵漏模拟器包括一个外筒，两块裂缝板拼接形成的裂缝模拟件设置于该外筒内，所述裂缝板的进液端和出液端分别设置有密封垫，其中所述裂缝板进液端的密封垫设有金属压头，该金属压头设有螺栓孔，通过两组旋转螺栓将裂缝模拟件固定于该外筒内。
[0013]优选地，还包括第二支路，所述贯穿裂缝为由两块相同的带有斜面的裂缝板拼接而成的楔形裂缝，所述裂缝板是采用3D打印技术打印的具有渗透性的多孔材料板；所述裂缝堵漏模拟器出液侧的底部设置有渗透液出孔；所述贯穿裂缝的渗透液出孔与第二支路的进液端连通，所述第二支路的出液端的正下方设置有第二废液池。
[0014]优选地，所述第二支路上设置有第三回压阀。
[0015]优选地，所述第二支路上设置有第三阀门。
[0016]优选地，所述堵漏浆罐、所述裂缝堵漏模拟器和所述地层水罐外部设置有加热套，该加热套配置有控温装置。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]本专利技术公开了一种裂缝堵漏模拟评价的实验装置，脉冲电磁阀能控制主循环回路中液压的大小，在计算机控制下，脉冲电磁阀使主循环回路中产生波动的压力，可建立模拟钻井过程中的钻井液循环过程中的动态变化的压差，从而对在贯穿裂缝内形成的堵漏层进行正向和反向承压测试以及正反向交替作用下的承压能力测试，考察堵漏层的封堵能力，从而真实的评价模拟钻井过程中的堵漏浆堵漏及堵漏完成后在后续打钻过程中堵漏层持续的封堵能力，通过堵漏层形成时可达到的最高压力和漏失量来评价堵漏材料的堵漏效果。此外，脉冲电磁阀与第一回压阀和/或第二回压阀一起形成交替的正向、反向或正反向交替的压差，可以模拟钻井过程中循环流体对堵漏层冲刷后的，考察堵漏层稳定性和承压
能力。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例1和实施例2提供的裂缝堵漏模拟评价的实验装置的结构示意图。
具体实施方式
[0020]实施例1
[0021]实施例1提供一种裂缝堵漏模拟评价的实验装置，下面对结构进行详细描述。
[0022]参考图1，该裂缝堵漏模拟评价的实验装置包括主循环回路和第一支路61。
[0023]主循环回路包括堵漏浆罐1、地层水罐2、上循环管路3、下循环管路4和裂缝堵漏模拟器5。
[0024]裂缝堵漏模拟器5内设置有狭长的贯穿裂缝51，贯穿裂缝51包括贯穿裂缝进液端511、贯穿裂缝出液口513和裂缝通道512，贯穿裂缝进液端511粗大、贯穿裂缝出液口513细小，贯穿裂缝进液端511和贯穿裂缝出液口513分别设置于裂缝通道512的两端；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种裂缝堵漏模拟评价的实验装置，其特征在于，包括主循环回路和第一支路(61)，所述主循环回路包括堵漏浆罐(1)、地层水罐(2)、上循环管路(3)、下循环管路(4)和裂缝堵漏模拟器(5)，所述裂缝堵漏模拟器(5)内设置有狭长的贯穿裂缝(51)，所述贯穿裂缝(51)包括贯穿裂缝进液端(511)、贯穿裂缝出液口(513)和裂缝通道(512)，所述贯穿裂缝进液端(511)粗大、贯穿裂缝出液口(513)细小，所述贯穿裂缝进液端(511)和所述贯穿裂缝出液口(513)分别设置于所述裂缝通道(512)的两端；所述贯穿裂缝进液端(511)的两端分别设置有进液端进液口(514)和所述进液端出液口(515)；所述堵漏浆罐(1)和所述地层水罐(2)的顶部设置有出液口，所述堵漏浆罐(1)和所述地层水罐(2)的出液口并联连通于所述上循环管路(3)的进液口，所述上循环管路(3)上设置有泥浆泵(31)；所述上循环管路(3)的出液口与所述进液端进液口(514)连通，所述进液端出液口(515)与所述下循环管路(4)的进液口连通，所述堵漏浆罐(1)和所述地层水罐(2)的底部设置有回液口，所述堵漏浆罐(1)和所述地层水罐(2)的回液口并联连通于所述下循环管路(4)的出液口，由此形成主循环回路；所述贯穿裂缝出液口(513)与所述第一支路(61)的进液端连通，所述第一支路(61)的出液端的正下方设置有第一废液池(610)；其中，所述堵漏浆罐(1)和所述地层水罐(2)的出液口与所述上循环管路(3)的进液口之间的管路上分别设置有堵漏浆罐出液控制阀(11)和地层水罐出液控制阀(21)，所述泥浆泵(31)与所述上循环管路(3)的进液口之间的管路上设置有脉冲电磁阀(32)，所述脉冲电磁阀(32)连接有计算机(33)；所述堵漏浆罐(1)和所述地层水罐(2)的回液口与所述下循环管路(4)的出液口之间的管路上分别设置有堵漏浆罐回液控制阀(12)和地层水罐回液控制阀(22)。2.如权利要求1所述的裂缝堵漏模拟评价的实验装置，其特征在于，所述上循环管路(3)和所述下循环管路(4)上分别设置有第一压力表(81)和第二压力表(82)；所述下循环...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯永存，马成云，李晓蓉，邓金根，汪伟，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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