[发明专利]固井注水泥钻井液滤饼冲洗效率评价装置及方法

权利要求书

1.固井注水泥钻井液滤饼冲洗效率评价装置，由支撑井架（12）、法兰盘（5）、渗透性人工井壁（6）、外管（7）、固定支架（14）、内管（15）、变频泵（11）和冲洗液储液罐（1）组成，该装置由支撑井架（12）支撑，外管包括上段外管和下段外管，其特征在于，通过法兰盘（5）由上往下顺序连接上段外管、渗透性人工井壁（6）和下段外管，形成模拟井眼，上段外管设有出液口（4），下段外管设有进液口（17）和放空阀（16），通过固定支架（14）和法兰盘将内管（15）固定于模拟井眼内，内管与模拟井眼之间形成环形空间；所述渗透性人工井壁（6）的内表面在形状、尺寸上与外管一致，通过更换两段外管及渗透性人工井壁，调节外管与渗透性人工井壁内表面的形状和尺寸，模拟规则或不规则井眼；采用法兰盘封住环形空间上端，环形空间上端通过出液口（4）连接冲洗液储液罐（1），环形空间下端通过进液口（17）和变频泵（11）连接冲洗液储液罐（1），形成冲洗液循环通路；所述支撑井架（12）带有旋转导头（13）。

2.如权利要求1所述的固井注水泥钻井液滤饼冲洗效率评价装置，其特征在于，所述内管（15）底端有分流器（8），为封闭半圆球头，对从进液口进入的流体进行分流和导流；内管顶端不封闭，可根据需要在其中设置测试仪器。

3.如权利要求1所述的固井注水泥钻井液滤饼冲洗效率评价装置，其特征在于，通过调节旋转导头来调节井筒的倾斜角，模拟冲洗液在直井或定向井中冲洗井壁上钻井液滤饼的过程。

4.如权利要求1所述的固井注水泥钻井液滤饼冲洗效率评价装置，其特征在于，通过调节内管的固定支架（14），模拟井眼内的套管偏心情况。

5.利用权利要求1、2、3或4所述的装置对固井注水泥钻井液滤饼冲洗效率进行评价的方法，依次包括以下步骤：

1）根据地层的渗透率情况，选择对应的渗透性人工井壁；

2）根据钻井液在井下温度和对地层的压差，在渗透性人工井壁上压制好钻井液滤饼；

3）用法兰盘顺序连接上段外管、带钻井液滤饼的渗透性人工井壁和下段外管，形成模拟井眼；

4）用固定支架和法兰盘将内管固定在模拟井眼内，形成环形空间；

5）通过旋转导头调节井筒的倾斜角；

6）将配制好的冲洗液放入冲洗液储液罐，打开变频泵循环，通过变频泵调节流量，待流量达到设计值后，进行钻井液滤饼冲洗实验；

7）通过示踪剂离子浓度检测法计算冲洗效率，或通过CT成像测试法实时扫描钻井液滤饼厚度来计算冲洗效率，或拆开外管直接测量残余钻井液滤饼厚度来计算冲洗效率。