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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钻井领域,特别地,涉及一种油基钻井液沉降稳定性的测定装置和测定方法。
技术介绍
1、在油气勘探开发中,钻探深井、复杂井段越来越多,如高温深井、超深井、页岩气井、海上钻井、大斜度定向井等。与水基钻井液相比油基钻井液抗污染能力强,抑制性强,有利于保持井壁,能最大限度地保护水敏性油气储集层;同时油基钻井液性能稳定,易于维护、抗温能力强、热稳定性好。但油基钻井液也存在许多技术难题,如钻井液沉降稳定性、乳化稳定性、钻屑或钻井液污染和低剪切速率流变性控制等问题。高温下油基钻井液的黏度会降低,高密度钻井液存在沉降稳定性与流变性之间的矛盾,因此保证高温高密度钻井液的悬浮性非常重要。
2、在高压地层等一些需要明显增大油基钻井液中泥浆重量比重的场合,仅靠增加泥浆中粘土粉的含量已经不能解决问题。为此,出现了专门的加重剂来增加泥浆比重。常用的加重剂有重晶石,石灰石粉,磁铁矿粉,赤铁矿粉,方铅矿粉等。加重剂以其相对大的比重能显著提高泥浆比重,较好地平衡地层压力。但同时,高比重的加重剂在一些泥浆中容易产生下沉,如果泥浆粘度不够,悬浮效果欠佳,那么由于重力作用,加重剂会离析,导致分层堆积,而不是均匀分散于泥浆中,最终将丧失加重剂的功能,失去油基钻井液的功能,直接造成经济损失。
3、因此,如何评价油基钻井液的沉降稳定性,确保加重剂既能够加重泥浆,又能够保持较好的悬浮效果至关重要。而目前评价油基钻井液的沉降稳定性的方法主要由两种:直接观察法和上下密度差法。直接观察法是将一定体积的油基钻井液倒入一透明容器内,观察一段时间后泥浆
4、这两种方法均需要通过人工测量和观察后得到油基钻井液的沉降稳定性,而通过人工测量和观察的方法可能存在偏差且较为耗费人力。
5、因此,现在亟需一种油基钻井液沉降稳定性的测定装置,能够较为高效准确的得到油基钻井液的沉降稳定性。
技术实现思路
1、本文实施例的目的在于提供一种油基钻井液沉降稳定性的测定装置和测定方法,以较为高效准确的得到油基钻井液的沉降稳定性。
2、为达到上述目的,一方面,本文实施例提供了一种油基钻井液沉降稳定性的测定装置,包括:
3、储液管,所述储液管连接有用于向储液管内泵入油基钻井液的入口阀门,所述储液管连接有用于检测储液管内指定位置处油基钻井液压力的压力传感器;
4、所述储液管内设置有用于对储液管内油基钻井液进行均匀加热的加热器,所述储液管设置有排气阀,所述排气阀用于排出在加热器的加热作用下储液管内受热膨胀的气体,所述储液管设置有用于检测储液管内油基钻井液温度的温度传感器;
5、还包括控制器,所述控制器分别与所述压力传感器、所述加热器、所述温度传感器电连接,所述控制器用于接收所述温度传感器传递的油基钻井液的温度值,控制所述加热器对所述储液管中的油基钻井液加热,使油基钻井液的温度值保持在设定温度范围内;所述控制器还用于接收所述压力传感器传递的指定位置处油基钻井液压力的压力值,根据所述压力值计算得到所述油基钻井液的沉降稳定性系数。
6、优选的,所述储液管沿竖直方向设置,所述排气阀位于所述储液管的顶端,所述压力传感器位于所述储液管的中部,用于检测储液管内中部位置处的油基钻井液压力。
7、优选的,当所述控制器用于接收所述压力传感器传递的指定位置处油基钻井液压力的压力值,根据所述压力值计算得到所述油基钻井液的沉降稳定性系数时,进一步用于:
8、获取储液管内指定位置处油基钻井液在加热前的初态压力值,以及指定位置处油基钻井液的温度值保持在设定温度范围内的稳态压力值;
9、计算所述稳态压力值相较于所述初态压力值的变化率;
10、根据所述变化率,确定所述油基钻井液的沉降稳定性系数。
11、优选的,所述油基钻井液的温度值保持在设定温度范围内的稳态压力值为:
12、油基钻井液的温度值保持在设定温度范围内一段时间后的压力值;
13、或,油基钻井液的温度值保持在设定温度范围内压力维持稳定时对应的压力值。
14、优选的,所述计算所述稳态压力值相较于所述初态压力值的变化率进一步包括:
15、通过如下公式计算所述变化率:
16、
17、其中,k为变化率,p0为初态压力值,p1为稳态压力值。
18、优选的,所述控制器还用于:
19、判断所述油基钻井液的沉降稳定性系数是否在标准系数范围内;
20、若否,则确定所述油基钻井液的加重剂调整值;其中按照所述加重剂调整值对所述油基钻井液中的加重剂进行调整后,所述油基钻井液的沉降稳定性系数在标准系数范围内。
21、优选的,当所述控制器用于确定所述油基钻井液的调整值时,进一步用于:
22、确定所述油基钻井液中加重剂的占比;
23、根据所述油基钻井液中加重剂的占比、所述油基钻井液的沉降稳定性系数以及所述油基钻井液的密度,确定所述油基钻井液的加重剂调整值。
24、另一方面,本文实施例提供了一种基于上述所述的油基钻井液沉降稳定性的测定装置测定油基钻井液沉降稳定性的测定方法,应用于控制器,包括:
25、控制所述加热器对所述储液管中的油基钻井液加热,使油基钻井液的温度值保持在设定温度范围内;
26、接收所述压力传感器传递的指定位置处油基钻井液压力的压力值;
27、根据所述压力值计算得到所述油基钻井液的沉降稳定性系数。
28、又一方面,本文实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器运行时,执行上述所述方法的指令。
29、又一方面,本文实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被计算机设备的处理器运行时,执行上述所述方法的指令。
30、由以上本文实施例提供的技术方案可见,本文实施例通过测定装置对储液管中指定位置处的压力值进行检测,根据指定位置处的压力值计算得到油基钻井液的沉降稳定性系数。整个过程中无需人工测量和观察,只需在控制器中设定好执行逻辑进行计算即可,进而减少人力耗费,也提高了沉降稳定性的确认效率和准确性。
31、为让本文的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
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1.一种油基钻井液沉降稳定性的测定装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的油基钻井液沉降稳定性的测定装置,其特征在于,所述储液管沿竖直方向设置,所述排气阀位于所述储液管的顶端,所述压力传感器位于所述储液管的中部,用于检测储液管内中部位置处的油基钻井液压力。
3.根据权利要求1所述的油基钻井液沉降稳定性的测定装置,其特征在于,当所述控制器用于接收所述压力传感器传递的指定位置处油基钻井液压力的压力值,根据所述压力值计算得到所述油基钻井液的沉降稳定性系数时,进一步用于:
4.根据权利要求3所述的油基钻井液沉降稳定性的测定装置,其特征在于,所述油基钻井液的温度值保持在设定温度范围内的稳态压力值为:
5.根据权利要求3所述的油基钻井液沉降稳定性的测定装置,其特征在于,所述计算所述稳态压力值相较于所述初态压力值的变化率进一步包括:
6.根据权利要求1所述的油基钻井液沉降稳定性的测定装置,其特征在于,所述控制器还用于:
7.根据权利要求6所述的油基钻井液沉降稳定性的测定装置,其特征在于,当所述控制器用于确定所述油
8.一种基于上述任一项权利要求所述的油基钻井液沉降稳定性的测定装置测定油基钻井液沉降稳定性的测定方法,其特征在于,应用于控制器,包括:
9.一种计算机设备,包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被所述处理器运行时,执行上述权利要求8所述方法的指令。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被计算机设备的处理器运行时,执行上述权利要求8所述方法的指令。
...【技术特征摘要】
1.一种油基钻井液沉降稳定性的测定装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的油基钻井液沉降稳定性的测定装置,其特征在于,所述储液管沿竖直方向设置,所述排气阀位于所述储液管的顶端,所述压力传感器位于所述储液管的中部,用于检测储液管内中部位置处的油基钻井液压力。
3.根据权利要求1所述的油基钻井液沉降稳定性的测定装置,其特征在于,当所述控制器用于接收所述压力传感器传递的指定位置处油基钻井液压力的压力值,根据所述压力值计算得到所述油基钻井液的沉降稳定性系数时,进一步用于:
4.根据权利要求3所述的油基钻井液沉降稳定性的测定装置,其特征在于,所述油基钻井液的温度值保持在设定温度范围内的稳态压力值为:
5.根据权利要求3所述的油基钻井液沉降稳定性的测定装置,其特征在于,所述计算所述稳态压力值相较...
【专利技术属性】
技术研发人员:王韧,孙金声,屈沅治,程荣超,赵志良,汪奇兵,杨泽星,高世峰,任晗,
申请(专利权)人:中国石油天然气集团有限公司,
类型:发明
国别省市:
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