井周裂缝打印模拟试验装置制造方法及图纸

技术编号:37106529 阅读:19 留言:0更新日期:2023-04-01 05:05
本实用新型专利技术公开了一种井周裂缝打印模拟试验装置,打印工具位于花岗岩竹节井筒的内腔且两者共轴线,井筒由多节叠置而成,井筒内壁切割有模拟裂缝,井筒底部及外周浇筑有钢筋混凝土,井筒顶部覆盖且固定有井口盖板和上盖板;打印工具打印段外周均匀设有多块由活塞驱动的铅模托,各铅模托的外壁分别贴合有铅模;筒体母扣中旋接有筒体上接头,筒体上接头的中心孔上端口焊接有向上延伸的中心竖管,中心竖管从井口盖板及上盖板的中心孔中穿过且相互密封,中心竖管的上端安装有中心竖管三通,中心竖管三通的上端口安装有筒内压力表,中心竖管三通的中部入口通过筒内注水阀与筒内注水管相连。该装置可以模拟井下环境,对井壁打印效果进行验证。效果进行验证。效果进行验证。

【技术实现步骤摘要】
井周裂缝打印模拟试验装置


[0001]本技术涉及一种井周裂缝打印模拟试验装置,属于石油钻井试验装置


技术介绍

[0002]地层深处的孔隙和裂缝是石油、煤炭、地热等业界十分关注的问题,它牵扯到对地层构造的认识、能源丰度的评估、施工难易的评判,针对性措施的制定等等,因此,多年来,大家一直在探寻弄清孔隙和裂缝的途径、手段、技术和工具。
[0003]为了弄清井下岩石裂缝的发育程度,传统上人们采取井壁取心及成像测井来观察地层裂缝。
[0004]⑴
取心:通过取心技术,把岩心取到地面。优势:可直接观测岩心裂缝状态。缺点:岩心取到地面后,失去原始压力系统,不能反映裂缝的真实状况;保压密闭取心,工序繁复,耗时长,成本高。
[0005]⑵
成像测井:一是微电阻率成像:采用微电极,扫描井下附近电阻率大小,把电信号转换为图像,识别井下附近岩性变化、层理、裂缝、孔洞发育等地质现象。优势:操作性好、对地层定性准确;缺点:分辨率不够,无法定量描述缝隙尺寸、形状和数量。二是“鹰眼”成像:利用曝光灯和摄像头,像给人做胃镜一样,深入到井筒内拍照。优势:图像清晰,能反映裂缝真实状况;缺点:对井筒工作液透明度、井下清洁程度要求高,主要用于有管柱井段,如观察套管破损状况等。
[0006]随着技术的进步,出现了井壁打印技术。公布号为CN 109162710A的中国专利技术专利申请,公开了一种井壁裂隙打印装置,包括:内架结构体,其具有中心通道,内架结构体上沿轴向方向设有至少一个安装环槽;至少一个打印机构,能径向移动地安装在至少一个安装环槽内,打印机构具有沿圆周方向设置的至少三个安装托,安装托的外侧均设有打印结构层。该井壁裂隙打印装置,能够获得地层中不同岩性在井壁上的裂缝和孔洞,其形状、长短、宽窄、数量分布及方向等参数,装置结构简单,操作方便。
[0007]该井壁裂缝打印装置未能真正下到井内进行打印,主要原因如下:1、打印效果尚未在地面获得过验证,打印参数无法确定,直接下井作业的风险过大。
[0008]2、因为钻井过程中造成井下复杂的裂缝或裂缝性油藏的储油裂缝多存在于诸如花岗岩、辉绿岩、灰岩等较硬的埋藏较深的岩层中,且大小、多少、走向不尽相同,浅地层多为硬度不高、裂缝较少的泥岩,不易打印。如果将打印装置直接下到深井内进行打印,无法观测到打印装置在机构运动时的合理性和可靠性,而且周期长,容易造成井下事故。

技术实现思路

[0009]本技术的目的在于,克服现有技术中存在的问题,提供一种井周裂缝打印模拟试验装置,可以模拟井下环境,在地面对井壁打印效果进行验证,获取准确的打印参数。
[0010]为解决以上技术问题,本技术的一种井周裂缝打印模拟试验装置,包括打印
工具,所述打印工具位于的内腔且两者共轴线,所述花岗岩竹节井筒由多节花岗岩筒圈依次叠置而成,各花岗岩筒圈的内壁切割有模拟裂缝,所述花岗岩竹节井筒的底部及外周浇筑有钢筋混凝土,所述花岗岩竹节井筒的顶部覆盖且固定有井口盖板,所述井口盖板的上方覆盖有上盖板;所述打印工具包括筒体,所述筒体的下端设有筒体公接头,所述筒体的上端设有筒体母扣,所述打印工具的打印段位于筒体中部,所述打印段的筒体外周均匀设有多块铅模托,各铅模托的外壁分别贴合有铅模,各铅模托分别由多个活塞驱动,各活塞分别嵌于筒体的径向孔中;所述筒体母扣中旋接有筒体上接头,筒体上接头的中心孔上端口焊接有向上延伸的中心竖管,所述中心竖管从井口盖板及上盖板的中心孔中穿过且相互密封,所述中心竖管的上端安装有中心竖管三通,中心竖管三通的上端口安装有筒内压力表,中心竖管三通的中部入口通过筒内注水阀与筒内注水管相连。
[0011]作为本技术的改进,下方花岗岩筒圈的上端口设有弧形凹槽,上方花岗岩筒圈的下端口设有弧形凸榫,所述弧形凸榫对应嵌入相应的弧形凹槽中。
[0012]作为本技术的进一步改进,相邻花岗岩筒圈对接的端口分别设有筒圈定位孔,各筒圈定位孔中分别插接有筒圈定位销实现上下花岗岩筒圈之间的准确定位。
[0013]作为本技术的进一步改进,所述花岗岩竹节井筒的底部设有井底板,所述井底板的下端面焊接有嵌于钢筋混凝土中的底板锚爪,所述井底板的外周焊接有向上竖起的筒体定位环,底部花岗岩筒圈的下端嵌于所述筒体定位环中。
[0014]作为本技术的进一步改进,所述井底板的上端面中心焊接有中心定位环,所述中心定位环的内腔嵌有橡胶锥套,所述筒体公接头的下端插接在橡胶锥套中且相互适配。
[0015]作为本技术的进一步改进,所述井口盖板及上盖板的通孔中插接有偏心竖管,所述偏心竖管偏离花岗岩竹节井筒的轴线且下端插入花岗岩竹节井筒的上部内腔,所述偏心竖管的上端安装有偏心竖管三通,偏心竖管三通的上端口安装有环空压力表,偏心竖管三通的中部入口通过环空注水阀与环空注水管相连。
[0016]作为本技术的进一步改进,所述井底板的上端面中心安装有加温装置,加温装置的供电电缆位于加温电缆套管中,所述加温电缆套管嵌于钢筋混凝土中。
[0017]相对于现有技术,本技术取得了以下有益效果:由于花岗岩竹节井筒内可以使用不同类型的介质,这样可以安装摄像头,观察打印装置的机构在井下的运动情况;各花岗岩筒圈的内壁切割有模拟裂缝,实验简单迅速,铅模可以反复利用,发生问题容易处理,周期短,成本低,便于验证出最佳的打印参数。
附图说明
[0018]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明,附图仅提供参考与说明用,非用以限制本技术。
[0019]图1为本技术中打印工具的剖视图;
[0020]图2为本技术中花岗岩竹节井筒的剖视图;
[0021]图3为本技术中井底板的主视图;
[0022]图4为花岗岩竹节井筒外周浇筑钢筋混凝土后的示意图;
[0023]图5为本技术井周裂缝打印模拟试验装置的结构示意图;
[0024]图6为图5上部的放大图。
[0025]图中:1.打印工具;1a.筒体母扣;1b.筒体公接头;1c.活塞;1d.铅模托;1e.铅模;2.花岗岩竹节井筒;2a.筒圈定位销;2b.模拟裂缝;3.井底板;3a.底板锚爪;3b.筒体定位环;3c.中心定位环;3d.橡胶锥套;4.井口盖板;4a.预埋螺栓;4b.测温套管;4c.井盖密封圈;5.上盖板;6.筒体上接头;7.筒内注水管;7a.筒内注水阀;7b.筒内压力表;7c.中心竖管;8.环空注水管;8a.环空注水阀;8b.环空压力表;8c.偏心竖管;9.加温装置;10.加温电缆套管;11.钢筋混凝土。
具体实施方式
[0026]在本技术的以下描述中,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指装置必须具有特定的方位。
[0027]为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井周裂缝打印模拟试验装置,包括打印工具,其特征在于:所述打印工具位于花岗岩竹节井筒的内腔且两者共轴线,所述花岗岩竹节井筒由多节花岗岩筒圈依次叠置而成,各花岗岩筒圈的内壁切割有模拟裂缝,所述花岗岩竹节井筒的底部及外周浇筑有钢筋混凝土,所述花岗岩竹节井筒的顶部覆盖且固定有井口盖板,所述井口盖板的上方覆盖有上盖板;所述打印工具包括筒体,所述筒体的下端设有筒体公接头,所述筒体的上端设有筒体母扣,所述打印工具的打印段位于筒体中部,所述打印段的筒体外周均匀设有多块铅模托,各铅模托的外壁分别贴合有铅模,各铅模托分别由多个活塞驱动,各活塞分别嵌于筒体的径向孔中;所述筒体母扣中旋接有筒体上接头,筒体上接头的中心孔上端口焊接有向上延伸的中心竖管,所述中心竖管从井口盖板及上盖板的中心孔中穿过且相互密封,所述中心竖管的上端安装有中心竖管三通,中心竖管三通的上端口安装有筒内压力表,中心竖管三通的中部入口通过筒内注水阀与筒内注水管相连。2.根据权利要求1所述的井周裂缝打印模拟试验装置,其特征在于:下方花岗岩筒圈的上端口设有弧形凹槽,上方花岗岩筒圈的下端口设有弧形凸榫,所述弧形凸榫对应嵌入相应的弧形凹槽中。3.根据权利要求1所述的井周裂缝打印模拟试验装置,其特征在于:相邻花岗岩筒圈对接的端口分别设有筒圈定...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈小元文平王天予王委刘亚
申请(专利权)人:中石化华东石油工程有限公司
类型:新型
国别省市:

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