[发明专利]一种裂缝封堵层承压分散能力测量装置

说明书

本发明公开了一种裂缝封堵层承压分散能力测量装置，属于漏失控制设备技术领域。该装置包括用于注入工作液的注入系统；用于对封堵层施加压力的驱替系统；岩心夹持系统，包括岩心和岩心夹持器，岩心内设有模拟裂缝，岩心设于岩心夹持器内部，岩心靠近岩心夹持器出口的一端设有容纳腔室，模拟裂缝靠近容纳腔室的一端设有堵漏隔板，堵漏隔板的四个侧壁均紧贴模拟裂缝侧壁，堵漏隔板内还设有数条通孔；测量系统，包括压力传感器和至少一个应力应变片。该装置能够有效测量封堵层的测压系数和传压系数，后根据侧压系数和传压系数即可判断封堵层的承压分散能力；同时其测量精度较高，能够为实际生产提供相应的数据支持。

技术领域

本发明涉及一种漏失控制检测设备，尤其涉及一种裂缝封堵层承压分散能力测量装置。

背景技术

随着全球油气资源的勘探开发逐步走向深部、非常规和处于开发中后期的衰竭地层，井下复杂事故控制、安全高效钻井和储层保护都对工作液漏失控制提出了更高的要求，尤其对于地层岩石强度低、裂缝发育程度高、工作液封堵能力差，易引起地层破裂、天然裂缝及诱导裂缝进一步延伸，表现为地层承压能力低，工作液大量流失，严重制约着油气资源的开发进程与经济效益。

裂缝是地下油气运移的渗流通道，同时也是主要的漏失通道，漏失会导致工作液无法正常循环，使用颗粒、纤维等堵漏材料封堵漏失通道，裂缝封堵层承压能力对工作液漏失控制效果起着重要的影响，是评价堵漏配方的主要依据。因此，设计一种封堵层受力测量装置辨别裂缝中堆积的颗粒体系所承压的关键环节，对工作液漏失控制、安全高效钻井和储层保护有重要的意义。

现阶段，石油行业室内堵漏评价装置对于封堵层承压能力的测试多采用突破裂缝封堵层时所施加最大压力来表征，虽然可以满足现场应用的基本需求，但是在实际工程中发明人发现，部分具有较高突破压力的封堵层，其在后续过程中会增大裂缝的张开程度进而促使裂缝延长并诱导产生新的裂缝，从而使得封堵效果下降，因此说明单纯采用突破压力来表征封堵剂效果是具有一定缺陷的。

发明内容

为解决上述至少一种问题，本发明提供了一种裂缝封堵层承压分散能力测量装置，其该装置能够有效测量封堵层的测压系数和传压系数，后根据侧压系数和传压系数即可判断封堵层的承压分散能力；同时其测量精度较高，能够为实际生产提供相应的数据支持。

本发明的技术方案是：一种裂缝封堵层承压分散能力测量装置，包括

注入系统，用于注入形成封堵层的工作液；

驱替系统，用于对封堵层施加驱替压力；

岩心夹持系统，包括岩心和岩心夹持器，所述岩心内设有模拟裂缝，所述岩心设于岩心夹持器内部，所述岩心靠近所述岩心夹持器出口的一端设有容纳腔室，且所述模拟裂缝一端与所述容纳腔室上部连通，所述模拟裂缝靠近所述容纳腔室的一端设有堵漏隔板，所述堵漏隔板的四个侧壁均紧贴所述模拟裂缝侧壁，所述堵漏隔板内还设有数条通孔，所述模拟裂缝内的流体经所述通孔流入所述岩心夹持器出口端；

测量系统，包括压力传感器和至少一个应力应变片，所述压力传感器设于所述容纳腔室内部且其一端抵接所述堵漏隔板下端，另一端抵接所述岩心夹持器的堵头，所述应力应变片紧贴所述模拟裂缝侧壁。

本发明的一种实施方式在于，所述注入系统包括流压泵，所述流压泵和所述岩心夹持器的入口端之间设有工作液容器，所述工作液容器上设有搅拌器，所述注入系统上还包括压力测量件。

进一步的，所述搅拌器包括搅拌电机和叶片，所述搅拌电机设于所述工作液容器的盖体内。

本发明的一种实施方式在于，所述岩心夹持系统还包括围压泵，所述围压泵与所述岩心夹持器连接。

本发明的一种实施方式在于，所述堵漏隔板的长度为所述岩心长度的20～40％。