[实用新型]封堵钻井液测试评价仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油与天然气行业室内封堵实验评价领域，具体是一种封堵钻井液测试评价仪。

背景技术

石油钻井作业中钻遇地层裂缝时会发生井漏，不仅会造成钻井液损失而且会影响钻井安全。地层裂缝宽度一般呈多个尺度分布，比如其一些泥页岩裂缝仅为几微米，而裂缝缝宽却可达几毫米，甚至可到厘米级。而具体的地层裂缝宽度和分布范围却很难在钻遇前了解，钻井中采用的方法是在钻遇这些地层前加入多级的封堵材料，使钻井液能对这些裂缝及时封堵，达到减少漏失、封堵稳定井壁的目的。因此，客观、高效评价钻井液对不同尺度的裂缝宽度的封堵效果就显得尤为重要。

目前石油行业室内封堵实验评价装置可分为两个类别：一是固定某一尺度的来模拟裂缝漏失通道，其特点是通过在剖缝岩心柱中间填充不同厚度的支撑材料或更换不同开度的缝板来模拟不同裂缝尺度；二是动态变化缝宽来模拟裂缝漏失通道，其特点是通过联动部件推进和下放来调节缝隙大小以模拟不同裂缝尺度。第一类装置可以设定跨度很大的裂缝尺度，但每次只能测试一个缝宽，对于同一套钻井液体系要进行多次重复实验测试才能确定其封堵效果；第二类装置能实现一次性测试多个缝宽，但其漏失通道长度很小，无法模拟钻井液在较长通道内的逐渐封堵情况，当裂缝尺度范围为0.5-5mm，特别是对于小于0.5mm的裂缝宽度无法精确控制。而且这两类装置都整体封装在金属腔体内，均无法在封堵测试过程中直接观察漏失通道内的封堵情况。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对以上技术的不足，提供了一种能一次测试多个不同尺寸裂缝、特别是对较小裂缝测试时能精确控制、而且在测试过程中可实时观察裂缝封堵情况的封堵钻井液测试评价仪。

本实用新型采用的技术方案是：

一种封堵钻井液测试评价仪，包括裂缝模拟体和液体箱，所述裂缝模拟体主要由多根锁紧螺栓密封锁合在一起的、天地向配合的上板和下板组成，所述上板和下板分别采用透明材质制成，二者间开设有一条钻井液流动通道和多条分别与流动通道相通的模拟缝宽，各条模拟缝宽的横截面积不同，所述流动通道上设有连接液体箱的通道接口。

所述多条模拟缝宽分别垂直于流动通道。

所述流动通道和模拟缝宽的末端分别设有截止阀。

所述截止阀上设有钻井液回收管。

所述流动通道和模拟缝宽以外的上板和下板之间设置有柔性密封圈。

所述锁紧螺栓在上板和下板的穿装区域设有金属夹板，所述金属夹板分置在上、下板的表面。

所述液体箱通过输送管连接在流动通道的通道接口上，所述输送管上设有截止阀。

所述液体箱通过加压接口连接有氮气瓶。

所述液体箱上设有压力表。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型能一次性模拟多个不同尺度的裂缝宽度进行实验测试，定量评价封堵钻井液对不同尺度裂缝的封堵效果，减少重复性工作；对较小的裂缝也能精确控制、同时实时观察封堵过程中封堵层的形态变化。

附图说明

图1是本实用新型一种结构示意图。

图2是图1的A向示意图。

图中标号表示：1-上板，2-下板，3-锁紧螺栓，4-加压接口，5-液体箱，6-截止阀，7-流动通道，8-模拟缝宽，9-氮气瓶，10-输送管，11-通道接口，12-金属夹板，13-截止阀。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括裂缝模拟体和液体箱5，其中裂缝模拟体是由天地方向相配合的上板1和下板2组成，为让测试仪更直观且能在实验过程中直接观察到内部封堵情况，故其上板1和下板2采用有机玻璃材质，在上板和下板之间开设有一条沟槽形成钻井液的流动通道7，流动通道7尾端设有截止阀13，在下板2上加工出不同尺度的模拟缝宽8若干条（比如模拟缝宽可分别加工为0.01mm，0.1mm，1mm，3mm，5mm，满足不同尺度的封堵实验需要），每个模拟缝宽8相对流动通道垂直设置，首端与流动通道连接，尾端（出口）均设有相应的截止阀13；而且在流动通道7和各条模拟缝宽8的截止阀13上都安装有钻井液回收管，方便回收钻井液及测量钻井液的漏失量，流动通道7和模拟缝宽8以外的上板和下板之间设有“O”形密封圈，上板和下板用锁紧螺栓3紧固，为增大受力面积，在锁紧螺栓的穿装区域内设有金属夹板12，该金属夹板分别设置在上、下板的表面；液体箱5设置在上、下板外部，给流动通道不断提供封堵钻井液，该液体箱5通过一条输送管10连接在流动通道的通道接口11上，输送管10上设有截止阀6，液体箱5顶部设有加压接口4，加压接口与氮气瓶9连接，液体箱一侧安装有一个压力表。

实验时先关闭流动通道末端的截止阀及不同尺度模拟缝宽的所有截止阀，再在液体箱中装入封堵钻井液，通过加压接口接入氮气进行增压，当液体箱的压力达到一定标准时，开启液体箱下方的截止阀，然后开启想要测试的模拟缝宽出口截止阀，通过透明的通道观察封堵情况，可依次对不同模拟缝宽开展实验，也可同时打开所有裂缝进行实验，实验过程中通过安装在流动通道及各条模拟缝宽尾端的钻井液回收管对各缝宽测量漏失量及回收钻井液。实验完毕后，可以将测试仪所有的截止阀打开，将封堵钻进液放出回收，往液体箱内注入清水，施加压力对测试仪进行清洗。