一种模拟套损井环空堵剂堵漏修复的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种模拟套损井环空堵剂堵漏修复的实验装置，包括注入泵、与所述注入泵管线连接用于盛装实验水的中间容器、实验模块、与所述中间容器管线连接用于安装所述实验模块的岩心夹持器、及与所述岩心夹持器管线连接用于给所述岩心夹持器施加压力的环压泵。本实用新型专利技术提供的一种模拟套损井环空堵剂堵漏修复的实验装置，结构简单、操作方便、工作可靠，能真实反映套损井环空堵剂堵漏修复的封堵效果，可有效指导现场套损井堵剂堵漏施工。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油田科研及质检领域中的实验装置，特别涉及一种能够模拟套损井环形空间堵剂堵漏修复的实验装置。
技术介绍
套损井的套管与套管之间、套管与地层之间、套管与水泥环之间、地层与水泥环之间均存在一个环形空间或界面，由于固井不合格和套损原因，地层通过以上环形空间或界面与井筒连通，地层流体流向井内，致使油井含水急剧上升，产量迅速下降，甚至停产。此时需进行套损堵漏作业，通常采用向以上环形空间或界面挤入堵剂，封堵地层流体流入井筒的通道。为确保套损井堵漏作业成功率，堵漏作业之前，有必要进行堵漏剂实验室封堵效果评价。以往研究这一领域的堵剂堵漏修复试验装置都是在参照GB/T19139-2003油井水泥实验方法中的“抗压强度测定方法”进行的，而这种实验装置及实验方法，不能模拟套损井的真实环空状态，只能测定堵剂的本体固化体的强度即抗压强度，而实际上环形空间之间存在不同种类的界面问题，即存在套管与水泥之间的界面、水泥与地层之间的界面，这类装置只能测定堵剂 固化体的本体强度，而不能测定各个界面之间的界面封堵强度。因此，传统的试验装置无法真实反映套损井环形空间实际的堵漏修复效果。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种模拟套损井环形空间堵剂堵漏修复的实验装置，解决常规实验装置只能测定单一的堵剂固化体的本体强度，而不能模拟各个环形空间界面堵剂封堵强度和本体强度的问题。为解决上述技术问题，本技术提供了一种模拟套损井环空堵剂堵漏修复的实验装置，包括注入泵、与所述注入泵管线连接用于盛装实验水的中间容器、实验模块、与所述中间容器管线连接用于安装所述实验模块的岩心夹持器、及与所述岩心夹持器管线连接用于给所述岩心夹持器施加压力的环压泵。进一步地，所述实验模块包括三种:用来模拟套损井自由段多层套管套损堵漏状况的第一实验模块、用来模拟套损井自由段单层套管套损堵漏状况第二实验模块和用来模拟套损井封固段套损封窜堵漏状况第三实验模块。进一步地，所述第一实验模块包括第一钢管、设置在所述第一钢管内的堵剂环和设置在所述堵剂环内的钢棒，所述钢棒分为第一钢棒、第二钢棒和第三钢棒。进一步地，所述第二实验模块包括岩心环、设置在所述岩心环内的堵剂环和设置在所述堵剂环内的第四钢棒。进一步地，所述第三实验模块包括水泥环、设置在所述水泥环内的堵剂环、设置在所述堵剂环内的射孔钢管和所述射孔钢管内的堵剂芯。进一步地，所述射孔钢管下端设置有孔。本技术提供的一种模拟套损井环空堵剂堵漏修复的实验装置，由注入泵、中间容器、 岩心夹持器、设置在岩心夹持器中的实验模块、及给岩心夹持器施压的环压泵等装置组成，结构简单、操作方便、工作可靠；所用试验模块包括用来模拟套损井自由段多层套管套损堵漏状况的第一实验模块、用来模拟套损井自由段单层套管套损堵漏状况第二实验模块和用来模拟套损井封固段套损封窜堵漏状况第三实验模块，能够反映套损井不同状况下的环空堵剂堵漏修复的封堵效果，可有效指导现场套损井堵剂堵漏施工；现场堵漏施工后验漏测试显示，堵剂封堵强度效果基本上与室内评价结果一致，相似率95%以上。附图说明图1为本技术实施例提供的模拟套损井环空堵剂堵漏修复的实验装置流程示意图。图2为本技术实施例提供的模拟套损井环空堵剂堵漏修复的实验装置的实验模块A的俯视图。图3为本技术实施例提供的模拟套损井环空堵剂堵漏修复的实验装置的实验模块B的俯视图。图4为本技术实施例提供的模拟套损井环空堵剂堵漏修复的实验装置的实验模块C的纵向剖面图。图5为本技术实施例提供的模拟套损井环空堵剂堵漏修复的实验装置的实验模块C的俯视图。具体实施方式参见图1，本技术实施例提供的一种模拟套损井环空堵剂堵漏修复的实验装置，包括注入泵1、中间容器5、岩心夹持器8、实验模块7和环压泵12，岩心夹持器8下面设置有一个用于盛装岩心夹持器8滴出的液体的滤液量杯9。注入泵I为中间容器5提供0-40Mpa的动力，额定工作压力为40MPa ；中间容器5用作盛装地层水或模拟地层水，容积为1000ml，不锈钢材质，耐压40MPa以上；岩心夹持器8用作安装实验模块7，内径为IOlmm ;环压泵12给岩心夹持器8施加一个高于正压的环形压力，额定工作压力为60MPa ;注入泵1、中间容器5、岩心夹持器8和环压泵12之间依次用Φ4_的高压管线3连接，注入泵I和中间容器5之间、中间容器5和岩心夹持器8之间、岩心夹持器8和环压泵12之间的高压管线3上分别安装有高压阀门2、高压阀门6、高压阀门10，其中中间容器5和环压泵12上分别接有压力可达60MPa的压力表4和压力表11，注入泵1、中间容器5、岩心夹持器8和环压泵12之间的高压管线3的各个连接头均有配套的内置钢性锥形环密封圈与高压管线3连接。参见图2、图3、图4和图5,置于岩心夹持器8中的实验模块7为一圆柱体,直径和高度均为100mm，实验模块7包括三种:用来模拟套损井自由段多层套管套损堵漏状况的第一实验模块、用来模拟套损井自由段单层套管套损堵漏状况第二实验模块和用来模拟套损井封固段套损封窜堵漏状况第三实验模块。第一实验模块包括第一钢管711、设置在第一钢管711内的堵剂环731和设置在堵剂环731内的钢棒，其中钢棒分为第一钢棒721、第二钢棒722和第三钢棒723 ;由此第一试验模块有三种:第一实验模块1、第一实验模块2和第一实验模块3。第一实验模块I由外到内依次为第一钢管711、堵剂环731和第一钢棒721 ；第一实验模块2由外到内依次为第一钢管711、堵剂环731和第二钢棒722 ;第三实验模块3由外到内依次为第一钢管711、堵剂环731和第三钢棒723。。第二实验模块包括岩心环741、设置在岩心环741内的堵剂环731和设置在堵剂环731内的第四钢棒724。第三实验模块包括水泥环751、设置在水泥环751内的堵剂环731、设置在堵剂环731内的射孔钢管713和射孔钢管713内的堵剂芯732。实施例1用于模拟套损井自由段多层套管套损堵漏修复的实验，由于条件限制，本模拟实验只使用两种钢体介质进行堵剂堵漏修复实验。(I)磨具制作①第一钢管711:外径100mm,内径90mm,长度IOOmm ;第一钢棒721:外径60mm,长度IOOmm ;第二钢棒722:外径40mm,长度IOOmm ;第三钢棒723:外径20mm,长度100mm。②堵浆:按正常的水灰比配制成溶液得到堵浆。③将第一钢管711的一端用耐温塑料纸封闭，倒入堵浆，取第一钢棒721居中插入堵浆中，再用耐温塑料纸封闭整个模块，在模拟套损井的实验温度和压力下，在地层水矿化度条件下，在增压养护釜中养护72h成模，制成第一实验模块I。同理，分别取第一钢管711和第二钢棒722、第一钢管711和第三钢棒723，分别制成另外的两种第一实验模块:第一实验模块2和第一实验模块3。第一实验模块I由外到内依次为第一钢管711、堵剂环731和第一钢棒721 ;第一实验模块2由外到内依次为第一钢管711、堵剂环731和第二钢棒722 ；第三实验模块3由外到内依次为第一钢管711、堵剂环731和第三钢棒723。如图2所示。(2)测定按图1所示，用Φ4πιπι 的高压管线3将注入泵1、中间容器5、岩心夹持器8、环压泵12连接起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟套损井环空堵剂堵漏修复的实验装置，其特征在于:包括注入泵、与所述注入泵管线连接用于盛装实验水的中间容器、实验模块、与所述中间容器管线连接用于安装所述实验模块的岩心夹持器、及与所述岩心夹持器管线连接用于给所述岩心夹持器施加压力的环压泵。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹建洪，周理志，李美格，张卫贤，卢培华，魏国，孟祥娟，王发清，皮渊戈，卢刚，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：