[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

说明书

本发明公开了一种钻井液防漏堵漏效果评价实验装置及其评价方法，包括有筒体，筒体的两端分别设有第一筒盖和第二筒盖，第一筒盖设有进气口，第二筒盖设有出液口，漏失地层模型设置在第二筒盖的内侧面，第一筒盖和漏失地层模型之间设有腔室，筒体外设有第一输气管、第二输气管和第三输气管，第一输气管上设有增压阀，第一输气管设有储气瓶，第二输气管和第三输气管分别与第一输气管连通，第二输气管设有泄压阀，第三输气管与进气口连通，第三输气管上设有进气控制阀，出液口中设有输液管，输液管上设有出液控制阀，筒体外设有量筒，输液管的一端对准于量筒的开口处，本发明能够真实地模拟漏失地层，准确评价钻井液的堵漏效果。

技术领域

本发明涉及油气田勘探与开发技术领域，具体涉及一种钻井液防漏堵漏效果评价实验装置及其评价方法。

背景技术

国内的南海深水油气资源非常丰富，是国内石油产量的主要接替区，在深水和超深水的钻井作业中，随着钻井深度的增加，地层破裂的压力会越来越低，钻井液安全密度窗口变窄，导致钻井作业时频繁出现井漏，深水井漏会对钻井作业带来严重的危害，主要包括：损失大量的钻井液，浪费生产成本；隔水管钻井液丢失，造成隔水管被挤坏；容易消耗大量的堵漏材料，增加钻井的成本；延误工期，影响地质工作的正常进行，干扰油气层资料的分析和处理；损害储层，影响后期油气资源的生产；容易造成井塌、井喷或者卡钻等情况。此外，深水井漏的处理十分复杂，深水钻井堵漏效果的成功率普遍较低，其主要的原因包括：一是漏失地层的不确定性，导致堵漏材料和漏失地层匹配性差，二是堵漏之前缺乏合适的堵漏效果评价方法，现场仍然以经验封堵作为主要的解决方式。

现阶段，解决深水漏失的技术主要是室内模拟和评价深水钻井漏失材料的堵漏效果，用于室内模拟的设备主要有两种：一是沿用二十世纪研发的QD型堵漏仪，其主要原理是通过单一缝宽缝隙板和不同粒径的钢珠来模拟裂缝型漏失地层和洞穴型漏失地层，但是QD型堵漏仪在漏失的真实性方面存在一定的局限，不能定量地提供漏失地层的参数；二是利用高温高压失水仪，通过具有不同缝宽的天然岩心或人造岩心，与不同粒径的沙粒制成的砂床来模拟漏失地层，天然岩心或人造岩心在实验过程中容易变形，导致缝隙宽度的变化，而砂床构建的漏失地层模型虽然可以通过沙粒的粒径选择接近真实地层的情况，但是砂床厚度难以达到均一，影响堵漏效果的评价真实性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻井液防漏堵漏效果评价实验装置及其评价方法，能够真实地模拟裂缝型漏失地层和渗透型漏失地层，准确评价钻井液的堵漏效果，且具有高度的可操作性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

钻井液防漏堵漏效果评价实验装置，包括有筒体，筒体的一端设有第一筒盖，筒体的另一端设有第二筒盖，第一筒盖设有进气口，第二筒盖设有出液口，漏失地层模型设置在第二筒盖的内侧面，第一筒盖和漏失地层模型之间设有腔室，筒体外设有第一输气管、第二输气管和第三输气管，第一输气管上设有增压阀，第一输气管的一端设有储气瓶，第二输气管的一端和第三输气管的一端分别连通在第一输气管的另一端上，第二输气管的另一端设有泄压阀，第三输气管的另一端连通在进气口上，第三输气管上设有进气控制阀，出液口中设有输液管，输液管上设有出液控制阀，筒体外设有量筒，输液管的一端对准于量筒的开口处。

优选地，筒体和第一筒盖之间设有第一密封环，筒体和漏失地层模型之间设有第二密封环，漏失地层模型和第二筒盖之间设有第三密封环。

优选地，筒体的内侧面设有向内延伸的凸起部，漏失地层模型位于凸起部和第二筒盖之间，第二密封环位于漏失地层模型和凸起部之间。

优选地，筒体的外侧面设有加热套。

优选地，漏失地层模型为石英砂盘。

优选地，漏失地层模型上设有从上表面延伸到下表面的通道，通道的内壁设有若干道缝纹。