[发明专利]钻井液防漏堵漏效果评价实验装置及其评价方法

权利要求书

1.钻井液防漏堵漏效果评价实验装置，包括有筒体(1)，其特征在于所述的筒体(1)的一端设有第一筒盖(2)，所述的筒体(1)的另一端设有第二筒盖(3)，所述的第一筒盖(2)设有进气口(4)，所述的第二筒盖(3)设有出液口(5)，漏失地层模型(6)设置在所述的第二筒盖(3)的内侧面，所述的第一筒盖(2)和所述的漏失地层模型(6)之间设有腔室(7)，所述的筒体(1)外设有第一输气管(8)、第二输气管(9)和第三输气管(10)，所述的第一输气管(8)上设有增压阀(11)，所述的第一输气管(8)的一端设有储气瓶(12)，所述的第二输气管(9)的一端和所述的第三输气管(10)的一端分别连通在第一输气管(8)的另一端上，所述的第二输气管(9)的另一端设有泄压阀(13)，所述的第三输气管(10)的另一端连通在进气口(4)上，所述的第三输气管(10)上设有进气控制阀(14)，所述的出液口(5)中设有输液管(15)，所述的输液管(15)上设有出液控制阀(16)，所述的筒体(1)外设有量筒(17)，所述的输液管(15)的一端对准于所述的量筒(17)的开口处。

2.根据权利要求1所述的钻井液防漏堵漏效果评价实验装置，其特征在于所述的筒体(1)和所述的第一筒盖(2)之间设有第一密封环(18)，所述的筒体(1)和所述的漏失地层模型(6)之间设有第二密封环(19)，所述的漏失地层模型(6)和所述的第二筒盖(3)之间设有第三密封环(20)。

3.根据权利要求2所述的钻井液防漏堵漏效果评价实验装置，其特征在于所述的筒体(1)的内侧面设有向内延伸的凸起部(21)，所述的漏失地层模型(6)位于所述的凸起部(21)和所述的第二筒盖(3)之间，所述的第二密封环(19)位于所述的漏失地层模型(6)和所述的凸起部(21)之间。

4.根据权利要求3所述的钻井液防漏堵漏效果评价实验装置，其特征在于所述的筒体(1)的外侧面设有加热套(22)。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的钻井液防漏堵漏效果评价实验装置，其特征在于所述的漏失地层模型(6)为石英砂盘。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的钻井液防漏堵漏效果评价实验装置，其特征在于所述的漏失地层模型(6)上设有从上表面延伸到下表面的通道(23)，所述的通道(23)的内壁设有若干道缝纹(24)。

7.根据权利要求6所述的钻井液防漏堵漏效果评价实验装置，其特征在于所述的漏失地层模型(6)设有两个径向对称的模型体(25)，所述的漏失地层模型(6)设有上凹陷部(26)和下凹陷部(27)，所述的上凹陷部(26)和所述的下凹陷部(27)分别设有外螺纹(28)，所述的漏失地层模型(6)的外侧面设有上圆环(29)和下圆环(30)，所述的上圆环(29)的内侧面和所述的下圆环(30)的内侧面分别设有内螺纹(31)，所述的上圆环(29)螺接在所述的上凹陷部(26)上，所述的下圆环(30)螺接在所述的下凹陷部(27)上。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的钻井液防漏堵漏效果评价实验装置的评价方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：拔出所述的第二筒盖(3)，将堵漏效果评价实验所需的漏失地层模型(6)放置在所述的筒体(1)内，重新盖上所述的第二筒盖(3)，并且关闭所述的出液控制阀(16)；

步骤二：拔出所述的第一筒盖(2)，从所述的筒体(1)的一端往所述的腔室(7)内倒入定量的钻井液，钻井液全部倒入之后，重新盖上所述的第一筒盖(2)，密封所述的筒体(1)；

步骤三：开启所述的加热套(22)，使所述的筒体(1)内部模拟真实地层的温度；

步骤四：关闭所述的泄压阀(13)，通过调整所述的增压阀(11)来设定起始气体压力，打开所述的进气控制阀(14)，向所述的腔室(7)内注入所述的储气瓶(12)内的气体；

步骤五：打开所述的出液控制阀(16)，利用秒表记录时间，测量钻井液的瞬时漏失量，然后通过调整所述的增压阀(11)来升高气体压力，记录不同气体压力下钻井液的总漏失量；

步骤六：钻井液的瞬时漏失量和总漏失量测量完成之后，关闭所述的出液控制阀(16)和所述的增压阀(11)，打开所述的泄压阀(13)，将所述的筒体(1)内的压缩气体释放到外部，拔出所述的第一筒盖(2)，将所述的筒体(1)内剩余的钻井液全部倒出，拔出所述的第二筒盖(3)，从所述的筒体(1)内取出封堵后的漏失地层模型(6)，清洗所述的钻井液防漏堵漏效果评价实验装置，所述的钻井液防漏堵漏效果评价实验装置清洗完毕之后，封堵后的漏失地层模型(6)重新放入所述的筒体(1)内，并盖上所述的第二筒盖(3)；

步骤七：从所述的筒体(1)的一端往腔室(7)内加入定量的纯水，盖上所述的第一筒盖(2)，密封所述的筒体(1)，然后通过所述的加热套(22)将所述的筒体(1)加热至与所述的步骤三中相同的模拟真实地层的温度；

步骤八：关闭所述的泄压阀(13)和所述的进气控制阀(14)，调整所述的增压阀(11)，设定的气体压力为与所述的步骤四中相同的起始气体压力，所述的增压阀(11)调整完成之后，打开所述的进气控制阀(14)，往腔室(7)内注入所述的储气瓶(12)内的气体；

步骤九：打开所述的出液控制阀(16)，利用秒表记录时间，等待2min之后，开始记录纯水的漏失量，然后调整所述的增压阀(11)来升高气体压力，记录在不同气体压力下纯水的总漏失量，根据达西公式分别计算出在不同气体压力下的封堵后的漏失地层模型(6)的封堵率。