[实用新型]裂缝性易漏地层堵漏承压能力评价装置

说明书

技术领域

本实用新型有关于一种承压能力评价装置，尤其有关于一种裂缝性易漏地层堵漏承压能力评价装置。

背景技术

井漏问题一直是困扰石油勘探、开发的重大工程技术难题，至今未能完全解决。井漏问题每年给石油行业造成的损失高达数亿美元，包括各类复杂的事故和延误生产造成的损失。其中，裂缝性地层的漏失是最普遍的漏失类型，复杂性强且难于解决，使得井漏问题更加复杂和难以控制。

在裂缝发育地层钻井作业中，经常出现初始漏失量不大、漏层位置又不确定的多点漏失，经常会发生同一井段反复堵、反复漏的情况。导致上述重复性漏失发生的原因，一是地层条件的因素，二是地层的应力敏感性会造成漏失通道闭合和张开，三是漏失范围的不确定性。裂缝性地层中的漏失原因通常是由于井内泥浆密度高于地层的破裂压力梯度，导致地层中的天然裂缝重启或扩大，而且还会在地层中产生诱导性裂缝，引起泥浆大量漏失到地层中。因此，一旦深部裂缝性地层发生井漏问题，泥浆漏失的周期长、堵漏作业所面临的困难也较多。

目前国内外针对裂缝性地层的漏失所采用的堵漏模拟装置主要是通过人工裂缝来模拟地层的漏失通道，这类堵漏模拟装置一方面不能反映真实地层内的裂缝形态特征，另一方面也无法模拟真三轴应力下堵漏材料的堵漏过程。因此，所得到的实验结果与现场的应用结果存在较大的差距，无法对实际地层条件下的堵漏情况进行有效的评价。

因此，有必要提供一种新型的针对裂缝性地层漏失的堵漏评价装置，来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种裂缝性易漏地层堵漏承压能力评价装置，其可模拟真实地层环境下裂缝性易漏地层的漏失通道和堵漏材料的承压堵漏过程，为裂缝性易漏地层提高承压能力的堵漏机理和现场应用研究提供了理论依据。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种裂缝性易漏地层堵漏承压能力评价装置，所述裂缝性易漏地层堵漏承压能力评价装置包括：

真三轴堵漏模拟系统，其具有实验平台，所述实验平台上放置有裂缝性天然岩样，所述裂缝性天然岩样的底部和周侧壁分别设置有千斤压力板，所述千斤压力板与液压稳压源相连，所述裂缝性天然岩样的顶部设置有顶面压板，所述顶面压板与所述实验平台相连，所述裂缝性天然岩样的上端连接有模拟井筒；

泥浆分离器，其具有外筒和设置在所述外筒内的活塞，所述外筒的下端与所述顶面压板相连，所述外筒的底部具有出液孔，所述出液孔连接有连接筒，所述连接筒穿出所述顶面压板的一端与所述模拟井筒相连；

声发射监测仪，其具有多个声发射探头，所述多个声发射探头设置在所述裂缝性天然岩样水平相对的侧壁上。

在优选的实施方式中，所述裂缝性天然岩样为正方体形，其上端向下开设有一裸眼井筒，所述模拟井筒具有相连接的上井段和下井段，所述上井段与所述连接筒相连，所述下井段与所述裸眼井筒相连。

在优选的实施方式中，所述连接筒的下端设有阀门开关。

在优选的实施方式中，所述泥浆分离器的外筒上端侧壁上开设有进液孔，所述进液孔与一伺服液压增压系统相连。

在优选的实施方式中，所述声发射探头为八个，所述裂缝性天然岩样水平相对的两侧壁上分别设有四个所述声发射探头。

在优选的实施方式中，所述四个声发射探头分别设置在所述裂缝性天然岩样侧壁的四个顶角处。

在优选的实施方式中，所述液压稳压源具有三个液压稳压泵，其中两个所述液压稳压泵分别与设置在所述裂缝性天然岩样水平相对的两侧壁上的两个所述千斤压力板相连，另一所述液压稳压泵与设置在所述裂缝性天然岩样底部的所述千斤压力板相连。

本实用新型的裂缝性易漏地层堵漏承压能力评价装置的特点及优点是：该裂缝性易漏地层堵漏承压能力评价装置，通过模拟真三轴应力条件下的地层受力环境，采用裂缝性天然岩样评价高温高压环境下堵漏材料对裂缝性易漏地层的承压封堵效果，为裂缝性易漏地层的漏失机理和裂缝性易漏地层承压堵漏力学机理的研究奠定了基础，实验过程中利用声发射探头可以监测裂缝性天然岩样内部的破裂信号，并对破裂信号的位置进行定位，实现对堵漏材料承压堵漏过程的实时监测，进而评价不同堵漏材料对漏失通道的堵漏效果；另外，通过连接在泥浆分离器下端的温度控制器，可实现对泥浆分离器外筒内的堵漏泥浆的加热，评价地层中温度对堵漏材料承压堵漏效果的影响；再有，本实用新型可以根据不同裂缝性易漏地层条件设定和实时监测堵漏泥浆压力、排量等参数，方便对堵漏模拟实验过程进行调节和控制。