[发明专利]一种模拟气井暂堵压井实验装置

说明书

本发明公开了一种模拟气井暂堵压井实验装置，包括油套管井筒模拟系统，油套管井筒模拟系统包括上法兰盖板，上法兰盖板的下部开有两个同心的环形卡槽，内侧的环形卡槽中固定有高透耐压有机玻璃油管，外侧的环形卡槽中固定有高透耐压有机玻璃套管，高透耐压有机玻璃油管和高透耐压有机玻璃套管之间形成环形空间，上法兰盖板连接有与高透耐压有机玻璃油管连通的油管控压阀门和与环形空间连通的油套环空控压阀门，上法兰盖板的外沿穿插设置有长连杆，长连杆的上端与上法兰盖板连接，下端连接至钢体底座；高透耐压有机玻璃油管的外侧设置有井筒封隔器模拟系统；钢体底座上连接有暂堵压井过程模拟观测系统和岩心模拟监测系统。

技术领域

本发明涉及气井暂堵修井技术研究领域，具体涉及一种模拟气井暂堵压井实验装置。

背景技术

修井作业是维持气井正常生产的重要手段之一。在气井生产过程中，地层出砂、井下落鱼、生产管柱窜漏、油管断脱、气井水淹等情况均会导致气井无法正常生产。另外，套管变形、腐蚀、破裂，油管腐蚀穿孔，断落，油管堵塞等原因也会造成气井停产，甚至报废。为了使这些气井处于良好的生产状态，需要对他们进行修井作业，使其恢复正常生产。

目前，气井常用的修井方法主要有两种，一种是不压井带压作业，即采用不放喷井口装置控制，使气井在带压条件下完成作业。该技术对地层伤害小，对气井产能的影响也小，可以实现真正意义上的气层保护。但是，该技术对设备和配套队伍的要求高，价格昂贵，且作业能力十分有限，仅能对简单气井生产问题进行修井作业。另一种方法是压井作业，即采用修井设备从地面向井里注入密度适当的压井液(流体)，使井筒里的液柱在井底造成的回压与地层的压力相平衡，恢复和重建压力平衡。压井是修井施工中最基本、最常用的作业，往往是其他作业的前提。压井技术的难点主要为压井作业中，如何解决压井液漏失严重、地层伤害大，以及液体返排困难等问题。一般情况下，压井液会通过井壁、井底进入近井地带，造成地层伤害，导致渗透率降低和气井的产能降低。漏失严重时还会造成井喷，带来作业不安全和环境污染问题。尤其对于低压、低产、低渗透的气井，伤害更大。例如，采用常规清洁盐水压井，单井平均气量损失在20％以上，严重时还会导致气井直接被“压死”，无法复产。

暂堵修井工艺技术是针对上述低压气井开发的一种新型修井作业技术，该技术与常规修井作业技术的不同之处在于需要采用特殊的暂堵压井液进行压井，该修井液能够暂时封堵地层孔道，防止修井液大量漏入地层，对气层进行保护，同时可以确保地层压力平衡，保证修井作业过程安全。待修井作业完成后，再采取其它方式使暂堵压井液破胶、水化后返排出地面，不伤害产层或对产层伤害很小。

暂堵修井技术在使用前需要开展室内模拟实验，评价暂堵效果和地层伤害程度，确定配方比例、破胶时间、作业时间等关键参数。目前国内缺乏有效手段开展相关室内评价实验。现在主要是通过现场直接评价方法得到以上参数，再通过配方调整优化工艺，再进行现场直接评价试验，从而通过不断的循环以上现场直接评价试验，对配方和工艺进行调整和优化，直到达到试验效果，各项参数满足设计要求为止。另外，由于各个气井之间存在一定差异，因此很难对某一个试验参数进行固定来研究另外一个参数，导致试验数据重现性差，分析难度大。由以上分析可知，虽然现场直接评价方法能够得到相关试验数据，但存在研发成本高、实验周期长、效果评价缺乏重现性、分析难度大等诸多问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟气井暂堵压井实验装置，以克服现有技术存在的缺陷，本发明能够系统研究暂堵压井液在岩心端面的封堵效果及作用机理；能够通过可视有机玻璃观察暂堵压井液在岩心端部的作用过程，研究不同配方下，岩心的暂堵效果；能够显著缩短暂堵修井液的研发周期，降低研发成本，及时调整暂堵压井液配方，并给出详细的实验效果评价数据，能够直接观察井下暂堵过程，从而很好地促进暂堵压井液配方和工艺的改进与完善。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：