[发明专利]一种固井模拟冲洗效率评价装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻探技术领域，具体涉及一种固井模拟冲洗效率评价装置。

背景技术

提高井下环空冲洗效率，能够为水泥环提供良好的胶结环境，保证固井质量。目前，国内外还没有形成统一的冲洗效率评价方法，并且一些常用的冲洗效率评价方法还存在着很大的不足，不能完全为现场固井施工提供合理有效的试验数据。国内外曾建立大型的模拟井筒对冲洗效率进行综合评价，但由于操作复杂、保养维修困难、试验成本较高，现已不常使用。而且，许多相关的固井冲洗效率研究只关注对可流动钻井液的冲刷顶替，却忽略了对井壁上具有一定胶凝强度泥饼的冲洗，因此第二界面没有被清洗干净，影响了第二界面胶结质量。

发明内容

本发明旨在提出一种固井模拟冲洗效率评价装置。

本发明的技术方案在于：

一种固井模拟冲洗效率评价装置，由密闭滤失系统以及冲洗顶替循环系统组成；其中，密闭滤失系统由模拟井筒，以及包裹在模拟井筒外壁的耐压釜体组成，耐压釜体外部凹处设有加热套，模拟井筒的变径处包裹有滤失槽；滤失槽与模拟井筒之间设有泥饼；模拟井筒与滤失槽间嵌套有液压胶套。

优选地，冲洗顶替循环系统为与模拟井筒首尾相接的管道；管道上依次串联有配药水箱、离心泵、流量计；配药水箱连接模拟井筒顶端，流量计连接在模拟井筒底端。

更优选地，配药水箱内部设有加热器。

或者优选地，模拟井筒内部设有温度传感器。

本发明的技术效果在于：

本发明固井模拟冲洗效率评价装置不仅可以模拟渗透性地层泥饼的形成过程，还可以评价冲洗液在不同流动状态下对泥饼的冲洗效率，可为冲洗参数设计提供依据，使得在工作中能够实时了解到冲洗装置的工作情况。能模拟渗透性地层在不同井下条件下形成泥饼，并能模拟冲洗液在井下的流动状态，评价不同工况下冲洗液的冲洗效果。该装置要拆装方便，可以对形成泥饼前后模拟地层岩心质量和冲洗后模拟地层岩心质量进行实时监测，实现冲洗液对第二界面冲洗效率的定量评价。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1-模拟井筒；2-耐压釜体；3-加热套；4-滤失槽；5-泥饼；6-液压胶套；7-配药水箱；8-离心泵；9-流量计；10-加热器；11-温度传感器。

具体实施方式

一种固井模拟冲洗效率评价装置，由密闭滤失系统以及冲洗顶替循环系统组成；其中，密闭滤失系统由模拟井筒1，以及包裹在模拟井筒1外壁的耐压釜体2组成，耐压釜体2外部凹处设有加热套3，模拟井筒1的变径处包裹有滤失槽4；滤失槽4与模拟井筒1之间设有泥饼5；模拟井筒1与滤失槽4间嵌套有液压胶套6。

其中，所述的冲洗顶替循环系统为与模拟井筒1首尾相接的管道；管道上依次串联有配药水箱7、离心泵8、流量计9；配药水箱7连接模拟井筒1顶端，流量计9连接在模拟井筒1底端。配药水箱7内部设有加热器10。模拟井筒1内部设有温度传感器11。

模拟井筒1为变径管道，起过渡作用，以确保冲洗液顶替到模拟岩心时保持流态稳定。耐压釜体2上部有加压口，可通过气瓶加压，以模拟钻井液在岩心处的滤失压差。

试验时将模拟地层岩心置于评价装置的密闭滤失系统中，并加入钻井液，设定井下温度，通过耐压釜体2上部的加压口加压，以形成滤失压差，模拟钻井液在一定渗透率岩心中的滤失过程并形成一定厚度的泥饼5；从密闭滤失系统中取出附有泥饼5的模拟地层岩心，并称其质量m，然后将其放置于冲洗循环系统中，结合现场固井施工的水力参数，设定离心泵的排量，模拟不同环空上返速度冲洗附有泥饼5的岩心，冲洗到一定时间(冲洗时间根据现场冲洗液与钻井液的接触时间来确定)后，从循环冲洗系统中取出模拟地层岩心并称其质量m；最后计算出冲洗效率。