一种动态裂缝堵漏评价实验装置及其实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种动态裂缝堵漏评价实验装置及其实验方法，该实验装置包括裂缝模拟实验仪，裂缝模拟实验仪装设有动态裂缝模拟机构。本发明专利技术公开的动态裂缝堵漏评价实验装置可以模拟裂缝由闭合再到开启的动态变化过程，该实验方法可用于研究不同堵漏材料搭配下及不同加量下所能自适应所能够封堵的裂缝宽度变化范围，也可用于定量研究钻井液流变参数和水力学参数对动态裂缝内的堵漏层稳定性的影响规律，实现模拟动态裂缝的堵漏过程，又实现实时监测和评价动态裂缝内的堵漏效果和堵漏位置。置。置。

【技术实现步骤摘要】
一种动态裂缝堵漏评价实验装置及其实验方法


[0001]本专利技术涉及石油工程
，具体涉及一种动态裂缝堵漏评价实验装置及其实验方法。

技术介绍

[0002]在石油工程领域中，井漏问题一直是一个世界级的难题，困扰国内外石油勘探、开发，至今未能完全解决。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。现场经验表明，堵漏的成功率还不到30％。
[0003]目前，已有大量的研究人员针对不同类型的漏失问题进行研究，并提出了各种材料的堵漏剂以及评价了这些堵漏剂的堵漏效果。但是，在现有技术中的评价堵漏剂材料的装置和方法仅能对裂缝尺寸固定的裂缝进行定性评价分析，而真实钻井过程中大部分裂缝开始是闭合的，在钻井液压差的作用下裂缝才逐渐张开，然后钻井液中堵漏材料才能进入裂缝中，并对裂缝架桥封堵。此外，现有裂缝堵漏评价装置无法实时监测堵漏速度和判断堵漏位置，因此无法用于评价堵漏材料的性能、堵漏效果、堵漏剂材料之间的级配关系及封堵层层压能力，而且不能够实时监测和评价堵漏速度、堵漏效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态裂缝堵漏评价实验装置，其特征在于，包括裂缝模拟实验仪(1)、储液罐(3)、回收池(4)、液压泵(5)、手压泵(6)、称液电子天平(7)、入口压力表(8)、出口压力表(9)、第一背压阀(10)和第二背压阀(400)，所述裂缝模拟实验仪(1)的上部设置有进液口(31)和出液口(32)，所述裂缝模拟实验仪(1)的底部设置有渗液口(36)；所述储液罐(3)的出液口与所述液压泵(5)的进液口通过管道相连通，所述液压泵(5)的出液口与所述裂缝模拟实验仪(1)的进液口(31)通过输进管道(310)相连通；所述输进管道(310)上设置有入口压力表(8)；所述裂缝模拟实验仪(1)的出液口(32)通过输出管道(320)连接至回收池(4)的正上方，所述输出管道(320)的出液端设置有第一背压阀(10)；所述输出管道(320)上设置有出口压力表(9)；所述渗液口(36)上设置有排液管，该排液管上设置有第二背压阀(400)；所述称液电子天平(7)上设置有称液容器，所述称液电子天平(7)的称液容器设置于所述排液管出口的正下方；所述手压泵(6)与所述筒体(21)的侧壁上开设有进气口(38)相连通；当手压泵(6)向所述胶套(27)与所述筒体(21)组成的环形空间内提供压力，由于胶套(27)的可变形性，手压泵(6)输进的压力可顺利的传递岩体样本(11)，实现对岩体样本(11)施加径向压力。2.如权利要求1所述的动态裂缝堵漏评价实验装置，其特征在于，所述裂缝模拟实验仪(1)包括筒体(21)、上封盖(22)、下封盖(23)、上堵头(24)、下堵头(25)、压头(26)和胶套(27)，所述上封盖(22)和所述下封盖(23)分别设置于所述筒体(21)的顶端和底端，所述上堵头(24)和所述下堵头(25)于所述筒体(21)内部且分别紧贴所述上封盖(22)和所述下封盖(23)，所述上堵头(24)、所述下堵头(25)及所述筒体(21)共同围成一个置容腔体(20)，所述置容腔体(20)内的几何尺寸恰好能容纳岩体样本(11)；所述上封盖(22)的两侧分别设置有进液口(31)和出液口(32)，所述进液口(31)与所述置容腔体(20)之间设置有进液通道槽(33)，所述进液通道槽(33)从外至内依次穿过靠近进液口(31)一侧的上封盖(22)和上堵头(24)；所述出液口(32)与所述置容腔体(20)之间设置有出液通道槽(34)，所述出液通道槽(34)从内至外依次穿过靠近出液口(32)一侧的上堵头(24)和上封盖(22)；所述上堵头(24)的进液通道槽(33)与出液通道槽(34)之间设置有交汇槽(35)，所述交汇槽(35)与所述置容腔体(20)相连通。3.如权利要求2所述的动态裂缝堵漏评价实验装置，其特征在于，所述裂缝模拟实验仪(1)装设有动态裂缝模拟机构，所述动态裂缝模拟机构包括岩体样本(11)、固定板(12)、两块缝板(13)、多组弹簧(14)和密封胶套(15)，所述岩体样本(11)内部设置有空心槽(16)，空心槽(16)上方连通有动态裂缝模拟机构进液通道(17)；所述固定板(12)固定于所述空心槽(16)的内壁及底部；
两块缝板(13)关于所述空心槽(16)的中心线对称设置，两块所述缝板(13)的底部均枢接于所述空心槽(16)底部的固定板(12)上，且两块缝板(13)的顶端触及所述空心槽(16)的顶面，当两块缝板(13)闭合时，两块缝板(13)的顶端正好拼接成倒尖角(18)；在所述缝板(13)外表面铺设有密封胶套(15)，所述密封胶套(15)从缝板(13)底部自下而上一直延伸至缝板(13)顶端与空心槽(16)的顶面的接触处，以实现缝板(13)与岩体样本(11)间的全部密封；所述进液通道槽(33)与所述出液通道槽(34)的中心线位于同一直线上，且所述进液通道槽(33)与所述出液通道槽(34)的连线与所述交汇槽(35)呈十字交叉式连通；所述渗液口(36)设置于所述下封盖(23)的底部，所述渗液口(36)与所述置容腔体(20)之间设置有渗液通道(37)，所述渗液通道(37)从内至外依次贯穿所述下堵头(25)和所述下封盖(23)的中部；所述缝板(13)与所述空心槽(16)侧壁的固定板(12)之间间隔设置有若干组弹簧(14)，每组弹簧(14)包括位于同一高度位置的两个弹簧(14)，每个所述弹簧(14)的两端分别固定于密封胶套(15)和固定板(12)上；其中一块所述缝板(13)上间隔设置有多个测压点，每个所述测压点上设置有一个压力传感器(19)，所述压力传感器(19)通过有线延伸至外部并设置有压力传感器接头；当堵漏浆从动态裂缝模拟机构进液通道(17)进入岩体样本(11)的空心槽(16)后，堵漏浆进入两块缝板(13)顶端的倒尖角(18)，撑开两块缝板(13)围绕固定板(12)向两侧旋转，以动态模拟孔隙开裂过程。4.如权利要求3所述的动态裂缝堵漏评价实验装置，其特征在于，所述筒体(21)的内壁以及所述筒体(21)与上堵头(24)、下堵头(25)的连接处设置于胶套(27)，所述胶套(27)将所述筒体(21)分为两个封闭空间，分别为所述胶套(27)与所述筒体(21)组成的环形空间以及所述胶套(27)与上堵头(24)、下堵头(25)围成的空间；所述筒体(21)的侧壁上开设有进气口(38)，所述进气口(38)与所述胶套(27)与所述筒体(21)组成的环形空间相连通。5.一种液态介质封堵裂缝获取裂缝动态变化的实验方法，采用如权利要求4所述的动态裂缝堵漏评价实验装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：组装裂缝模拟实验仪(1)；步骤A1：将岩体样本(11)、固定板(12)、两块缝板(13)、多组弹簧(14)和密封胶套(15)，组装成动态裂缝模拟机构；步骤A2：将下...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯永存，马成云，邓金根，李晓蓉，罗超，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：