大斜度井钻遇裂缝性地层溢漏同存实验装置及方法制造方法及图纸

技术编号:38349223 阅读:20 留言:0更新日期:2023-08-02 09:29
本发明专利技术涉及油气开发领域,特别涉及一种大斜度井钻遇裂缝性地层溢漏同存实验装置及方法。其技术方案是:外管的内腔安装有内管形成大斜度套管,在外管的上侧设有混合物出口,在外管的中下侧设有漏失口和两个溢流口;模拟地层裂缝单元通过调节螺栓和支撑块改变夹缝的宽度来安装不同型号的长裂缝模型;注气系统包括空气压缩机、气体流量计,注液系统的上部的外接口通过水泵、液体流量计、调液阀连接到内外管接头。有益效果是:能够模拟不同井筒倾斜角度、不同裂缝宽度下发生溢漏同存的过程,通过改变压力、裂缝宽度、井筒倾斜角度,可以为大斜度井钻遇裂缝性地层发生的溢漏同存情况提供可靠的实验数据,进而制定出可靠的解决方案。案。案。

【技术实现步骤摘要】
大斜度井钻遇裂缝性地层溢漏同存实验装置及方法


[0001]本专利技术涉及油气开发领域,特别涉及一种大斜度井钻遇裂缝性地层溢漏同存实验装置及方法。

技术介绍

[0002]随着我国油气资源勘探开发规模的不断扩大,钻井技术和工艺水平不断提高,越来越多的大斜度井快速出现在各个勘探区块;同一裸眼井段压力窗口窄、地层对压力系数敏感是很多构造的常见特点,这就使得同一裸眼井段存在不同压力窗口,容易发生又溢流又漏失的情况,大斜度井段的存在造成井眼和地层的接触面增加,使得可能产生的溢漏现象更加严重。
[0003]当漏失和溢流同时发生时,原本就较难处理的漏失、溢流变得更加复杂,采用漏失处理方法或溢流处理方法往往效果较差;欠平衡钻井保持井筒压力低于地层压力,可有效减弱或避免漏失;控压钻井保持井筒压力处于近平衡状态,既可避免溢流又可防止严重漏失。但是,对于钻井安全密度窗口为负、裸眼井段存在多个压力系统的地层,二者仍然面临溢漏同存的风险,漏失溢流问题始终存在。
[0004]裂缝性地层溢漏同存复杂情况是钻井工程中的重大难题,目前的工艺技术还很难彻底解决。对于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大斜度井钻遇裂缝性地层溢漏同存实验装置,包括模拟大斜度井筒单元、计算机数据处理系统组成,其特征是:还包括模拟地层裂缝单元、注气系统和注液系统;所述模拟大斜度井筒单元包括外管(1)、内管(2)、内外管接头(8)、钻头(10)、混合物出口(11)、上溢流口(13)、漏失口(14)、下溢流口(28)组成,所述外管(1)的内腔安装有内管(2)形成大斜度套管,外管(1)和内管(2)的上端安装内外管接头(8),所述内管(2)的下端安装有钻头(10),外管(1)的下端安装堵头(30);在所述外管(1)的上侧设有混合物出口(11),在外管(1)的中下侧设有漏失口(14),在外管(1)的中部设有上溢流口(13)和下溢流口(28);所述模拟地层裂缝单元主要由支撑块(17)、密封垫(18)、第二液体流量计(19)、漏失储液罐(20)、夹板(23)、长裂缝模型(26)、螺栓(27)组成,两组夹板(23)之间通过螺栓(27)和支撑块(17)连接,两组夹板(23)之间形成夹缝,通过调节螺栓(27)和支撑块(17)改变夹缝的宽度,在夹缝内安装相应的长裂缝模型(26),长裂缝模型(26)内设有多条裂缝(26.2),所述长裂缝模型(26)的上表面与夹板(23)之间设有密封垫(18),在所述夹板(23)上侧安装两个管道,一个管道通过第二液体流量计(19)连接漏失储液罐(20),另一个通过第一背压阀(15)连接漏失口(14),两个管道的内端分别与长裂缝模型(26)内的多条裂缝(26.2)连通;所述注气系统包括空气压缩机(21)、气体流量计(22),空气压缩机(21)的出口端分别通过管线和气体流量计(22)连接到外管(1)的上溢流口(13)和下溢流口(28);所述注液系统包括储液罐(3)、水泵(4)、第一液体流量计(5)、调液阀(6),管线依次连接进水弯头(7)、内外管接头(8),在储液罐(3)顶部和底部各有一个外接口,一个用于液体的注入,另一个用于液体的排出;上部的外接口通过水泵(4)、第一液体流量计(5)、调液阀(6)连接到内外管接头(8),下部的外接口通过气液分离器(12)连接到混合物出口(11)。2.根据权利要求1所述的大斜度井钻遇裂缝性地层溢漏同存实验装置,其特征是:所述长裂缝模型(26)包括长裂缝模型壳体(26.1)、裂缝(26.2)、出液孔(26.3)、进液孔(26.4)、连通槽(26.5),所述的长裂缝模型壳体(26.1)为长方体结构,在内腔设有多条长条形的裂缝(26.2)和垂直连接的连通槽(26.5),所述长裂缝模型壳体(26.1)的上壁设有出液孔(26.3)和进液孔(26.4),分别与连通槽(26.5)连通。3.根据权利要求2所述的大斜度井钻遇裂缝性地层溢漏同存实验装置,其特征是:所述的裂缝(26.2)采用1mm缝隙、3mm缝隙和5mm缝隙中的一种,且裂缝(26.2)的条数采用5条、10条和20条中的一种。4.根据权利要求3所述的大斜度井钻遇裂缝性地层溢漏同存实验装置,其特征是:在所述的出液孔(26.3)和进液孔(26.4)处连接的管道外壁分别安装压力表(16)。5.根据权利要求4所述的大斜度...

【专利技术属性】
技术研发人员:张驰尹邦堂孙宝江王志远张绪亮高永海孙小辉张伟
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:

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