一种磺酸盐钻井液封堵试验系统技术方案

本发明专利技术涉及一种磺酸盐钻井液封堵试验系统。磺酸盐钻井液封堵试验系统包括：外管，具有小径段和大径段，大径段的管壁设有网孔；页岩，为环形结构，且处于大径段的内部，页岩具有裂缝，裂缝的位置与网孔对应，小径段的内腔和页岩的内腔贯通，以形成放置腔；内管，包括腔内段和腔外段，腔内段与小径段、页岩围成环形回液腔；出液储罐，通过出液管路与腔外段连通；回液储罐，通过回液管路与环形回液腔连通；驱动泵，设置在出液管路或回液管路上；外壳，套设在大径段上，外壳与大径段围成渗漏室，网孔与渗漏室连通；气源，用于向渗漏室内加压；压力测量组件，用于测量环形回液腔内和渗漏室内的压差；加热箱，内管、外管和渗漏室设置在加热箱内。外管和渗漏室设置在加热箱内。外管和渗漏室设置在加热箱内。

【技术实现步骤摘要】
一种磺酸盐钻井液封堵试验系统


[0001]本专利技术涉及钻井液封堵试验系统，具体涉及一种磺酸盐钻井液封堵试验系统。

技术介绍

[0002]在正常钻井过程中，由于普通钻井液与地层孔隙流体之间的压力差、温差、化学差和地层毛管压力等因素，普通钻井液进入近井地层从而增加地层坍塌压力，并且降低了地层岩石强度。
[0003]针对上述问题，现有技术中采用磺酸盐钻井液代替普通钻井液。例如磺化沥青，是由沥青在一定条件下经过磺化、中和及后处理等工艺制得的。使用含有磺化沥青的钻井液进行钻井，当温度达到沥青的软化点附近时，在高温高压下，沥青会变软变黏并与黏土颗粒相互作用，一起形成致密的泥饼，从而起到封堵裂缝的作用，阻止钻井液固相和液相侵入地层，达到保护井壁防止坍塌以及保护油气层的目的。
[0004]但是在使用磺酸盐钻井液的过程中，磺酸盐钻井液的磺化程度直接影响该钻井液的基本性能，进而影响整体防堵、防塌的效果，进而决定封堵裂缝成功与否。因此，需要明确不同磺酸盐钻井液对于页岩封堵的效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种磺酸盐钻井液封堵试验系统，用于试验不同磺化度的磺酸盐钻井液封堵裂缝的效果。
[0006]为实现上述目的，本专利技术磺酸盐钻井液封堵试验系统的技术方案是：磺酸盐钻井液封堵试验系统，包括外管和内管，外管具有小径段和大径段，小径段位于大径段的上方，大径段的管壁设有网孔，外管的两端为封闭结构；大径段的内部设有环形结构的页岩，页岩具有裂缝，裂缝的位置与网孔对应，小径段的内腔和页岩的内腔贯通，以形成放置腔；内管包括处于放置腔内的腔内段和处于放置腔外的腔外段，腔内段与小径段、页岩围成环形回液腔；腔外段通过出液管路连通有出液储罐，环形回液腔通过回液管路连通有回液储罐；出液管路或回液管路上设置有驱动泵；大径段上套设外壳，外壳与大径段围成渗漏室，网孔与渗漏室连通；渗漏室通过压力管路连接有气源，气源用于向渗漏室内加压；还包括加热箱和压力测量组件，压力测量组件用于测量环形回液腔内与渗漏室内的压差，内管、外管和渗漏室设置在加热箱内。
[0007]有益效果是：在气源和加热箱模拟的地层高温高压环境下，磺酸盐钻井液从页岩内的裂缝渗出，并通过大径段的管壁上的网孔流出至渗漏室，通过对比在试验过程中不同磺化程度的磺酸盐钻井液流入渗漏室内的钻井液量，可以得到不同磺化程度的磺化沥青钻井液对页岩封堵的效果。
[0008]作为进一步的改进，磺酸盐钻井液封堵试验系统还包括废液回收桶，渗漏室的底部设有渗漏液出口，废液回收桶用于回收渗漏液出口流出的废液。
[0009]有益效果是：在渗漏室的底部设置渗透液出口，方便废液的回收。
[0010]作为进一步的改进，废液回收桶通过回收管路与渗漏液出口连通。
[0011]有益效果是：通过设置回收管路，可以将废液回收桶设置在加热箱外，有利于减小加热箱的体积。
[0012]作为进一步的改进，压力测量组件包括显示器和两个压力传感器，两个压力传感器分别设置在小径段上和外壳上，且两个压力传感器与显示器连接。
[0013]有益效果是：显示器直接显示环形回液腔和渗漏室的压差，能够更准确、快捷的得到压差结果。
[0014]作为进一步的改进，出液储罐与回液储罐为同一储罐。
[0015]有益效果是：回液储罐中的钻井液可以循环使用，节约资源。
[0016]作为进一步的改进，腔内段的出口处设有喷嘴。
[0017]有益效果是：喷嘴使高压下的钻井液更均匀的喷出至环形回液腔。
[0018]作为进一步的改进，页岩的外表面包覆有环状网。
[0019]有益效果是：环状网将页岩固定在大径段的内部，并保证页岩在试验过程中的稳定性。
[0020]作为进一步的改进，外壳为透明外壳。
[0021]有益效果是：透明外壳便于观察并记录钻井液流出至渗漏室的过程及流出量。
[0022]作为进一步的改进，内管和外管为透明管。
[0023]有益效果是：便于观察钻井液从页岩的裂缝流出的过程，同时便于把控试验进程及发现异常。
[0024]作为进一步的改进，加热箱上设有观察窗。
[0025]有益效果是：试验过程中，利用观察窗观察并记录整个试验的过程及结果，避免了取出外壳、外管、内管等试验设备的负担。
附图说明
[0026]图1为本专利技术磺酸盐钻井液封堵试验系统的结构示意图；图2为图1中外壳、外管及内管装配后的外观图；图中：11、钻井液储罐；12、驱动泵；13、流量计；14、出液阀；15、加热箱；16、盲板；17、外管；18、喷嘴；19、内管；20、页岩；21、裂缝；22、外壳；23、渗漏室；24、环状网；25、加压泵；26、显示器；27、废液回收桶；28、回收阀；29、环形回液腔；30、回液口；31、压力传感器；32、渗漏液出口；33、气体进口；34、回液阀；35、进气阀。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0028]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”是基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本专利技术，而不是指示所指的装置或部件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。
[0031]本专利技术磺酸盐钻井液封堵试验系统的实施例1：本实施例中，如图1和图2所示，磺酸盐钻井液封堵试验系统包括外管17、页岩20、内管19、钻井液储罐11、外壳22、加压泵25、压力测量组件、废液回收桶27及加热箱15。
[0032]本实施例中，外管17为透明管，其具有小径段和大径段，小径段位于大径段的上方，大径段的管壁设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.磺酸盐钻井液封堵试验系统，其特征在于，包括外管（17）和内管（19），外管（17）具有小径段和大径段，小径段位于大径段的上方，大径段的管壁设有网孔，外管（17）的两端为封闭结构；大径段的内部设有环形结构的页岩（20），页岩（20）具有裂缝（21），裂缝（21）的位置与网孔对应，小径段的内腔和页岩（20）的内腔贯通，以形成放置腔；内管（19）包括处于放置腔内的腔内段和处于放置腔外的腔外段，腔内段与小径段、页岩（20）围成环形回液腔（29）；腔外段通过出液管路连通有出液储罐，环形回液腔（29）通过回液管路连通有回液储罐；出液管路或回液管路上设置有驱动泵（12）；大径段上套设外壳（22），外壳（22）与大径段围成渗漏室（23），网孔与渗漏室（23）连通；渗漏室（23）通过压力管路连接有气源，气源用于向渗漏室（23）内加压；还包括加热箱（15）和压力测量组件，压力测量组件用于测量环形回液腔（29）内与渗漏室（23）内的压差，内管（19）、外管（17）和渗漏室（23）设置在加热箱（15）内。2.根据权利要求1所述的磺酸盐钻井液封堵试验系统，其特征在于，还包括废液回收桶（27），渗漏室（23）的底部设有渗漏液出口（32），废液回收...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯永超，王翔，闫吉曾，张辉，牛似成，刘颖，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司华北油气分公司，
类型：发明
国别省市：