【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高温高压水相中测试温敏树脂熔融程度的评价方法，属于石油天然气钻井工程。
技术介绍
1、井漏是石油钻井过程中的常见现象，根据统计数据显示，井漏在全球钻井总数中的发生率占20%至25%。井漏不仅会给钻井工程带来巨大的经济损失，还会导致井压严重下降，对油井内壁的稳定性造成重大影响。在严重情况下，甚至可能引发井喷事故，对钻井作业的安全性构成严重威胁。
2、国内外针对井漏事故，已相继研发了桥接、吸水/吸油树脂、可固化、高失水、聚合物凝胶等堵漏材料。传统的钻井液堵漏材料和方法难以满足高渗透性和复杂地质条件下的堵漏需求，而树脂材料作为一种新兴的堵漏剂，其材料来源广、价格低廉、应用简单，具有良好的承压性能、驻留性能和适应性，引起国内外学者越来越多的关注。然而，对于树脂堵漏材料的研究相对较少，几乎没有现场应用，如何直观的了解树脂材料在高温高压地层中的黏结规律是研究中必不可少的内容。高温高压可视化观察是探明温敏树脂高温熔融行为的影响因素及调控方法，厘清影响因素对树脂熔点和熔程的影响机制，明确液相或气相环境中树脂材料高温熔融行为的主控影响因素的重要方法，但是目前缺少一种量化评价方法来直观和精确的了解树脂材料的熔融程度。
3、中国专利文件cn109135698a公开了一种用于油基钻井液的堵漏剂，该油基堵漏剂的主要应用领域是在页岩地层钻井中，用于封堵裂缝漏失通道。中国专利文件cn109810682a 公开了一种热熔型堵漏剂，在该配方中，沥青颗粒、热塑性树脂颗粒、无机固相颗粒以及柔性纤维的组合为提供堵漏效果提供了一
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供一种高温高压水相中测试温敏树脂熔融程度的评价方法，依靠图像处理对拍摄的照片进行灰度值分析，可以评价不同类型温敏树脂材料受温度、压力和时间的影响程度，能够明确影响温敏树脂材料熔融程度的主控影响因素。
2、术语说明：
3、灰度值/灰度：是指图像中的每个像素所具有的亮度级别或灰度水平，反映了图像中某一位置的亮度或灰度强度。最常见灰度值范围是0到255，这个范围内的数值表示了从黑色到白色的不同亮度级别，其中0表示最暗（黑色），255表示最亮（白色）。
4、方法说明：
5、不同温度下树脂材料由于软化熔融现象，使得光线的透过率和折射率不同，生成的照片的灰度也不相同，依据可视化图片灰度的数据，定义树脂材料熔融程度的三个阶段及未熔融值和完全熔融值，此外图像的灰度不受软件编辑的影响。
6、本专利技术的技术方案如下：
7、一种高温高压水相中测试温敏树脂熔融程度的评价方法，步骤如下：
8、（1）实验准备，在实验装置内加入需要测试的树脂材料；
9、（2）数据采集，根据树脂光线透射程度，选用合适的灯光设备，进行光线强度调整，然后固定拍摄设备，对透明窗口进行拍摄记录；
10、（3）启动实验装置，设置温度和压力值，记录不同温度条件下拍摄设备的时间点，将全部数据点记录后，关闭实验装置，并进行清理；
11、（4）截取拍摄设备中的不同时间点、温度点的图片，导入到图像处理软件，对原图进行裁剪，然后进行灰度转化；
12、（5）通过图像处理软件得到不同时间点、温度点图片的信息，包括灰度、区域面积、区域像素总值和平均灰度值等，将图片数据导出并进行绘图，按照平均灰度值计算熔融程度，将熔融程度量化为三阶段，初等熔融、中等熔融和高等熔融。
13、根据本专利技术优选的，步骤（1）中，实验装置包括控制系统、加压设备、支撑架、腔体和加热套，其中，支撑架上设置有腔体，腔体顶部设置有加料口，腔体周向上设置有透明窗口，腔体外侧包裹有加热套，腔体内设置有温度传感器和压力传感器，加热套、温度传感器和压力传感器均连接有控制系统。
14、根据本专利技术进一步优选的，步骤（1）中，实验准备具体步骤为，打开腔体上的加料口，将需要测试的树脂材料加入到腔体中，加量标准为腔体容积的80-90%，之后加入液相（如去离子水、清水、盐水、钻井液等）充满整个可视化腔体。如此设计一方面是树脂材料的密度偏低，在液相中呈上浮状态，加量少不利于观察，另一方面，能够更好的保证，在实验过程中树脂材料始终静止，位置不发生变化，提高图片的处理的精确度，减小误差。
15、根据本专利技术优选的，步骤（1）中，树脂材料包括结晶型、半结晶型或无定形等温敏树脂材料，如聚氯乙烯（pvc）、聚酰胺（pa）、聚氨酯（pu）、聚乙烯（pe）、聚丙烯（pp）等。
16、根据本专利技术优选的，步骤（2）中，灯光设备照度大于30000 lux，灯光亮度可调节，光束均匀且覆盖可视化腔体的观察窗口，功率固定，拍摄设备拍摄图像放大5-10倍后仍然呈高清状态，灯光设备和拍摄设备均可通过商业途径获得；
17、拍摄时，拍摄设备可视的材料面积占比超过拍摄面积的三分之二，镜头全程固定，拍摄位置不发生变化，最小化因镜头移动、角度变化等问题出现的误差。
18、根据本专利技术优选的，步骤（3）中，设置的温度值是加热套温度，加热套温度高于实验要求温度20℃，避免热传递的热量损失。
19、根据本专利技术优选的，步骤（4）中，图像处理软件需要具备灰度处理功能，如ps、coreldraw、lrc、imagej等，图像进行裁剪前，先对视频数据进行目标检测，获取视频中测试材料的颗粒分布情况和颗粒位置坐标，在透明窗口边界部分选择4个边缘颗粒作为检测目标，以透明度和清晰度为基准，锁定边缘颗粒坐标，裁剪时跟随边缘颗粒，用最小的矩形框覆盖四个边缘颗粒，裁剪后的照片均包含了相同的材料颗粒，避免了裁剪图片图因颗粒不同而导致的误差，灰度的类型可选择8-bit、16-bit或进行invert调整。
20、根据本专利技术优选的，步骤（5）中，熔融程度c的计算公式如下：
21、
22、其中，c为熔融程度；max为平均灰度值的最大值；min为平均灰度值的最小值；a为对应温度点处的平均灰度值（如要计算温度为30°时的熔融程度，则a取温度为30°时的平均灰度值）；
23、初等熔融、中等熔融和高等熔融三种熔融程度c的评价指标如下：
24、当0%＜c≤30%时，温敏树脂材料处于初等熔融阶段，该阶段树脂材料熔融程度随温度变化幅度较小，该阶段树脂颗粒边界发生软化，但颗粒间界限较为清晰；...
【技术保护点】
1.一种高温高压水相中测试温敏树脂熔融程度的评价方法，其特征在于，步骤如下：
2.如权利要求1所述的高温高压水相中测试温敏树脂熔融程度的评价方法，其特征在于，步骤（1）中，实验装置包括控制系统、加压设备、支撑架、腔体和加热套，其中，支撑架上设置有腔体，腔体顶部设置有加料口，腔体周向上设置有透明窗口，腔体外侧包裹有加热套，腔体内设置有温度传感器和压力传感器，加热套、温度传感器和压力传感器均连接有控制系统。
3.如权利要求2所述的高温高压水相中测试温敏树脂熔融程度的评价方法，其特征在于，步骤（1）中，实验准备具体步骤为，打开腔体上的加料口，将需要测试的树脂材料加入到腔体中，加量标准为腔体容积的80-90%，之后加入液相充满整个可视化腔体。
4.如权利要求3所述的高温高压水相中测试温敏树脂熔融程度的评价方法，其特征在于，步骤（1）中，树脂材料包括结晶型、半结晶型或无定形温敏树脂材料。
5.如权利要求4所述的高温高压水相中测试温敏树脂熔融程度的评价方法，其特征在于，步骤（2）中，灯光设备照度大于30000 LUX；
6.如权利要
7.如权利要求6所述的高温高压水相中测试温敏树脂熔融程度的评价方法，其特征在于，步骤（4）中，图像进行裁剪前，先对视频数据进行目标检测，获取视频中测试材料的颗粒分布情况和颗粒位置坐标，在透明窗口边界部分选择4个边缘颗粒作为检测目标，以透明度和清晰度为基准，锁定边缘颗粒坐标，裁剪时跟随边缘颗粒，用最小的矩形框覆盖四个边缘颗粒，裁剪后的照片均包含了相同的材料颗粒。
8.如权利要求7所述的高温高压水相中测试温敏树脂熔融程度的评价方法，其特征在于，步骤（5）中，熔融程度C的计算公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种高温高压水相中测试温敏树脂熔融程度的评价方法，其特征在于，步骤如下：
2.如权利要求1所述的高温高压水相中测试温敏树脂熔融程度的评价方法，其特征在于，步骤（1）中，实验装置包括控制系统、加压设备、支撑架、腔体和加热套，其中，支撑架上设置有腔体，腔体顶部设置有加料口，腔体周向上设置有透明窗口，腔体外侧包裹有加热套，腔体内设置有温度传感器和压力传感器，加热套、温度传感器和压力传感器均连接有控制系统。
3.如权利要求2所述的高温高压水相中测试温敏树脂熔融程度的评价方法，其特征在于，步骤（1）中，实验准备具体步骤为，打开腔体上的加料口，将需要测试的树脂材料加入到腔体中，加量标准为腔体容积的80-90%，之后加入液相充满整个可视化腔体。
4.如权利要求3所述的高温高压水相中测试温敏树脂熔融程度的评价方法，其特征在于，步骤（1）中，树脂材料包括结晶型、半结晶型或无定形温敏树脂材料。...
【专利技术属性】
技术研发人员：白英睿，郎有明，孙金声，吕开河，刘凡，许成元，黎剑，杨景斌，
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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