[发明专利]一种井壁加固稳定性评价系统

说明书

本发明公开了一种井壁加固稳定性评价系统，包括井筒装置，所述井筒装置具有能够以填装的钻探地层地质材料构成模拟井壁、并由模拟井壁构成模拟井筒腔的内筒，所述模拟井筒腔用作盛装液体，所述模拟井筒腔上具有井筒腔增压管线、井筒温度检测仪和搅拌器。本发明的评价系统以取自钻探地层的地质材料作为模拟井壁，并在该模拟井壁所构成的模拟井筒腔内设置了井筒腔增压管线、井筒温度检测仪和搅拌器，其针对性强，从而能够做到井壁内动态情况下加压的井壁稳定性评价测试，其评价测试结果相较现有的评价技术能够较为全面、可靠，有利于可靠地指导油气井钻探作业。

技术领域

本发明涉及实验系统，具体是一种油气井钻探作业研究用的井壁加固稳定性评价系统。

背景技术

井壁的稳定性问题是油气井钻探作业过程中面临的最为普遍的问题，是导致钻探作业复杂事故发生的最主要因素之一，严重影响着钻探作业的安全性及成本，每年给油气开发造成了数亿美元的经济损失。影响井壁稳定性的因素有很多，其中最为突出的为加固质量和钻井液选择等。因而，如何全面、有效地评价井壁加固质量的稳定性，是指导油气井钻探作业顺利、高效开展的关键技术手段之一。

然而，目前已公开的井壁加固稳定性的评价技术，主要是在井筒内壁进行评价测试的，例如中国专利文献公开的“高温高压泥页岩井壁稳定性评价装置”（公开号CN103161455，公开日2016年01月06日）、“一种气体钻井井壁稳定性评价实验装置”（公开号CN205532594，公开日2016年08月31日）、“一种泥页岩井壁稳定及完整性可视化评价装置”（公开号CN 105804738，公开日2019年04月09日）等。这些评价技术只能实现井壁内静态情况下加压的井壁稳定性评价测试，无法做到井壁内动态情况下加压的井壁稳定性评价测试，也不能模拟地层对加固井壁的反向加压、无法评价井壁加固的反向承压能力，从而不能较全面、有效地评价井壁加固质量的稳定性，依据其评价结果对油气井钻探作业的指导可靠性欠佳。

发明内容

本发明的技术目的在于：针对上述井壁加固稳定性评价技术的特殊性和现有技术的不足，提供一种能够较为全面、可靠地评价井壁加固质量稳定性的评价系统。

本发明的技术目的是通过下述技术方案实现的：一种井壁加固稳定性评价系统，包括井筒装置，所述井筒装置具有能够以填装的钻探地层地质材料构成模拟井壁、并由模拟井壁构成模拟井筒腔的内筒，所述模拟井筒腔用作盛装液体，所述模拟井筒腔上具有井筒腔增压管线、井筒温度检测仪和搅拌器。

作为优选方案之一，所述井筒装置具有处在内筒外部、且与内筒之间组成模拟地层腔的外筒，所述模拟地层腔用作盛装液体和/或固体，所述模拟地层腔上具有地层腔增压管线和地层腔温度检测仪。进一步的，所述地层腔增压管线上连接有地层腔增压检测仪、恒压泵和气源设备。

作为优选方案之一，所述井筒装置具有处在外筒上的、用作对所述模拟地层腔进行加热的加热套，所述加热套上具有加热套温度检测仪。

作为优选方案之一，所述外筒为底端具有底板、顶端以可拆卸组合结构连接外筒盖的筒型结构，所述外筒的底板上具有组装内筒的嵌装凹槽，所述外筒以底板上的嵌装凹槽通过密封垫与内筒套合组装，所述内筒顶端以密封垫密封连接的内筒盖以可拆卸组合结构连接在外筒盖的内孔上。进一步的，所述外筒的底板对应于模拟井筒腔处设置有井筒腔放空通道；和/或，所述外筒的底板对应于模拟地层腔处设置有地层腔放空通道。所述内筒的内筒盖以可拆卸组合结构连接搅拌器的搅拌座，使所述搅拌器以倒挂结构伸入所述内筒上的模拟井筒腔内。

作为优选方案之一，所述搅拌器为磁驱搅拌器。进一步的，所述搅拌器上设置有转数采集仪。

作为优选方案之一，所述内筒主要由内圈网层和外圈网层套装组合而成，所述内圈网层和所述外圈网层之间的夹层结构作为能够填装钻探地层地质材料的模拟井壁容置腔。

作为优选方案之一，所述井筒腔增压管线上连接有井筒腔增压检测仪、恒压泵和气源设备。