[发明专利]深水浅部弱胶结地层钻井液稳定井壁作用评价的方法和装置

权利要求书

1.一种深水浅部弱胶结地层钻井液稳定井壁作用评价的方法，其特征在于，该方法包括：

(a)将模拟砂土和模拟海水的混合物置于釜体中，压实，制成岩样；

(b)将釜体内的温度调节至目标地层温度，向釜体内继续注入模拟海水，使岩样被模拟海水充分饱和；

(c)向釜体内继续注入体积为V的模拟海水，加压至目标地层压力，使模拟海水从釜体底部出口流出，记录体积为V的模拟海水完全漏失的时间T₁，计算单位时间内模拟海水通过岩样的平均流量其中，T₁为模拟海水完全漏失所用时间，s；并计算渗透率其中，Q₁为测试液处理前模拟海水单位时间内通过岩样的流量，cm³/s；K₁为岩样经测试液处理前的渗透率，10^-3μm²；μ为测试条件下模拟海水的粘度，mPa·s；L为岩样长度，cm；A为岩样横截面积，cm²；ΔP为目标地层压力，MPa；

(d)排空釜体中的气体，分别测试岩样上表面和侧面的针入度；

(e)重复步骤(a)和(b)，将釜体内的温度调节至目标地层温度，向釜体内注入测试液，使岩样被测试液充分作用，将釜体内气体排出，并从釜体底部出口排出测试液；

(f)重复步骤(c)，记录体积为V的模拟海水完全漏失的时间T₂，计算单位时间内模拟海水通过岩样的平均流量其中，T₂为模拟海水完全漏失所用时间，s；并计算渗透率其中，Q₂为测试液处理后模拟海水单位时间内通过岩样的流量，cm³/s；K₂为岩样经测试液处理后的渗透率，10^-3μm²；μ为测试条件下模拟海水的粘度，mPa·s；L为岩样长度，cm；A为岩样横截面积，cm²；ΔP为目标地层压力，MPa；

(g)重复步骤(d)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：分别测试步骤(d)和(g)得到的岩样的抗压强度。

3.一种深水浅部弱胶结地层钻井液稳定井壁作用评价的装置，其特征在于，该装置包括；

(a)钻井液侵入地层模拟系统，包括：釜体、温度控制单元和压力控制单元；

所述釜体包括顶盖(10)、釜体侧壁(13)和釜体底座(19)，所述顶盖(10)上设置有进气孔(7)、注液孔(9)和泄压阀(8)，所述釜体侧壁(13)上设置有可拆卸的密封堵头(14)；

所述温度控制单元包括可控恒温水浴箱(21)、水浴循环管线(22)和环空保温层(11)，所述环空保温层(11)位于釜体侧壁(13)的外周，所述可控恒温水浴箱(21)通过水浴循环管线(22)与环空保温层(11)连通；

所述压力控制单元包括气瓶(31)，所述气瓶(31)与所述进气孔(7)连通；

(b)岩样针入度测量系统，包括：针入度测试单元和数据采集单元(39)，所述针入度测试单元包括位移传感器(1)、载荷(3)、位移旋钮(4)、针连杆(5)和标准针(6)，所述位移传感器(1)分别与所述数据采集单元(39)和载荷(3)连接，所述标准针(6)设置在所述针连杆(5)的一端，所述载荷(3)通过所述位移旋钮(4)与所述针连杆(5)的另一端连接；

(c)渗透率测试系统，包括：出液口(25)和滤液收集容器(29)，所述出液口(25)设置在所述釜体底座(19)上，所述出液口(25)与所述滤液收集容器(29)连通。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述釜体上设置有压力传感器(12)和温度传感器(17)。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述釜体侧壁(13)上设置有可视化窗口(23)。

6.根据权利要求3-5中任意一项所述的装置，其中，在所述压力控制单元中，在所述气瓶(31)与所述进气孔(7)之间设置有气源阀门(32)、恒压恒速泵(33)和气体流量计(34)。