一种用于岩石物理模拟实验系统及模拟实验方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于岩石物理模拟实验系统及模拟实验方法，包括岩心加压装置，对岩心施加围压，底部设有岩心夹持装置，调节岩心倾斜角度，岩心内设通孔，通孔内设传感器，将感应到的通孔内壁情况发送给计算机终端，通孔流出口通过水管依次连接恒温加热水箱、泵和流量计后接入通孔流入口，形成闭路循环，恒温加热水箱内有钻井液，钻井液上有滤网，滤网收集通孔冲刷掉落的岩屑颗粒，流量计调节循环时钻井液流量。本发明专利技术模拟实际钻井条件下井壁稳定情况，揭示井壁受力及变形规律，并且可进行两种不同钻井液对比实验，进而根据井壁受力及变形规律为钻井液参数优化及施工设计优化提供参考，减少由于井壁失稳造成的钻具阻卡，保证钻井作业顺利完成。井作业顺利完成。井作业顺利完成。

【技术实现步骤摘要】
一种用于岩石物理模拟实验系统及模拟实验方法


[0001]本专利技术属于石油钻井工程
，尤其是涉及一种用于岩石物理模拟实验系统及模拟实验方法。

技术介绍

[0002]随着油气勘探开发步伐的加快，深井、超深井及大位移井等复杂结构井的数量逐年攀升，由于钻井周期长，钻井液长时间浸泡造成浅部泥页岩水化膨胀，岩石抗压强度降低,粘聚力下降,钻井液安全密度窗口变窄，井壁失稳严重，进而导致井径扩大、钻具阻卡、固井质量不合格等工程事故频繁发生。严重时可能会使部分井眼甚至整个井眼报废，严重制约着钻井时效的提升，明显增加了钻井作业的成本。
[0003]钻井作业时，几千米下钻井液循环对井壁的冲刷难以观测，同时，目前还没有实验装置能够精确地模拟实际地层温度、压力条件下钻井作业钻井液循环时的井壁稳定。
[0004]针对上述井壁稳定技术存在的缺陷，研制一种用于岩石物理模拟实验系统及模拟实验方法，模拟不同井斜条件下钻井作业钻井液循环时对井壁稳定性的影响，对解决现存复杂结构井井壁失稳难题至关重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于岩石物理模拟实验系统，其特征在于：包括岩心加压装置，所述岩心加压装置内放置岩心，所述岩心加压装置对所述岩心施加围压，所述岩心加压装置底部设有岩心夹持装置，所述岩心夹持装置调节所述岩心倾斜角度，所述岩心内设有通孔，所述通孔内设有传感器，所述传感器将感应到的所述通孔内壁情况发送给计算机终端，所述通孔的流出口通过水管依次连接恒温加热水箱、泵和流量计后接入所述通孔的流入口，形成闭路循环，所述恒温加热水箱内放有钻井液，所述钻井液上部设有滤网，所述滤网收集所述通孔冲刷掉落的岩屑颗粒，所述流量计调节循环时的钻井液流量。2.根据权利要求1所述的一种用于岩石物理模拟实验系统，其特征在于：所述传感器包括应力传感器和井径传感器，所述应力传感器测量循环时所述通孔内壁应力，所述井径传感器测量所述通孔内壁变形情况。3.根据权利要求1或2所述的一种用于岩石物理模拟实验系统，其特征在于：所述通孔包括第一通孔和第二通孔，所述钻井液包括独立存放的第一钻井液和第二钻井液，所述滤网包括第一滤网和第二滤网，所述第一滤网置于所述第一钻井液上方，所述第二滤网置于所述第二钻井液上方，所述水管包括第一水管和第二水管，所述泵包括第一泵和第二泵，所述流量计包括第一流量计和第二流量计，所述第一通孔的流出口通过所述第一水管依次连接所述恒温加热水箱内的所述第一钻井液、所述第一泵和所述第一流量计后接入所述第一通孔的流入口，形成第一闭路循环，所述第二通孔的流出口通过所述第二水管依次连接所述恒温加热水箱内的所述第二钻井液、所述第二泵和所述第二流量计后接入所述第二通孔的流入口，形成第二闭路循环。4.根据权利要求3所述的一种用于岩石物理模拟实验系统，其特征在于：所述第一通孔和所述第二通孔尺寸不同，用于同时模拟两种钻井液循环时井壁稳定状况，所述通孔尺寸可调节，用于模拟不同开次的井眼尺寸。5.根据权利要求1或2所述的一种用于岩石物理模拟实验系统，其特征在于：所述岩心加压装置对所述岩心施加围压，所述岩心加压装置模拟地层原始压力。6.根据权利要求1或2所述的一种用于岩石物理模拟实验系统，其特征在于：所述岩心夹持装置包括支架和连接轴，所述支架呈“U”形设置，所述岩心加压装置置于所述支架两竖直杆之间，所述连接轴包括两根，两根所述连接轴分别置于所述岩心加压装置顶部两相对面，两根所述连接轴同轴心，两根所述连接轴端部设有主...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍宏博，谢涛，侯欣欣，徐鲲，汤柏松，林海，孙连坡，张磊，刘海龙，林家昱，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司天津分公司，
类型：发明
国别省市：