專利名稱：一種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石油鉆井用模擬試驗裝置，特別涉及一種鉆井液用高溫高 壓堵漏模擬試驗裝置。
背景技術(shù)：
井漏是鉆井施工中耗時最多并使成本增加很多的井下復(fù)雜情況。據(jù)估計，由于 井漏占用的鉆井時間和材料等費用每年需花費十億美元以上。盡管堵漏技術(shù)取得了一定 的成績，但目前堵漏技術(shù)基本上以經(jīng)驗為主進行作業(yè)，科學(xué)性不夠，沒有形成有效的系 列技術(shù)，尤其是缺乏相應(yīng)的系列配套室內(nèi)評價技術(shù)，而堵漏模擬試驗評價儀器是評價堵 漏材料、堵漏配方以及開發(fā)新型堵漏材料的重要手段。根據(jù)資料調(diào)研，目前國內(nèi)還沒有 統(tǒng)一的鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置。1993年的行業(yè)標準SY/T5840-93《鉆井 用橋接堵漏材料室內(nèi)試驗方法》是參照API標準制定的，規(guī)定了鉆井用橋接堵漏材料所 配制的堵漏漿液堵塞不同漏失通道的試驗方法，但該標準中的試驗裝置不能加溫，壓力 范圍為0 7MPa，不適合于高溫高壓條件下的堵漏模擬評價，同時該標準中試驗裝置 中的堵漏材料容易堵塞塑料套筒與儀器內(nèi)壁的間歇，導(dǎo)致清洗和取出塑料套筒困難。多 年來，國內(nèi)大專院校及油田研究機構(gòu)也一直致力于堵漏模擬試驗裝置的研究，但是這些 試驗裝置普遍存在操作復(fù)雜、實驗誤差大、不能較好模擬井下實際環(huán)境和裂縫特征等缺 點ο
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種評價堵漏液在高溫高壓條件下堵漏效果和反向承 壓能力的模擬試驗裝置，并在此基礎(chǔ)上推薦適合于各種不同漏失通道的堵漏配方。本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置，主要由 堵漏液容器、模擬系統(tǒng)、活塞容器、閥門、緩沖容器、手動泵、壓力倍增器、儲液罐、 壓力表、氣動閥、高壓管線組成，壓力倍增器通過閥門、高壓管線與堵漏液容器連接， 手動泵通過閥門、緩沖容器、高壓管線與堵漏液容器連接，堵漏液容器和模擬系統(tǒng)之間 通過開關(guān)球閥控制堵漏液進入模擬系統(tǒng)，活塞容器與模擬系統(tǒng)通過高壓管線連接，壓力 倍增器通過閥、回壓閥、氣動閥與活塞容器連接，手動泵通過閥門、緩沖容器、回壓 閥、氣動閥與活塞容器連接。儲液罐通過閥門和管線連接到壓力倍增器上；模擬系統(tǒng)的 模塊包括長孔模板(寬度分別為1、2、3、4、5mm)、圓孔模板(直徑分別為2、3、4、 5、6、7、8、9、10mm)、多孔模板(直徑分別為2、3、4、5mm)、立縫模筒(寬度分 別為2、3、4、5mm)以及楔型模塊；堵漏液容器帶攪拌裝置，容器為活塞式結(jié)構(gòu)；堵漏 液容器及模擬系統(tǒng)由高強度不銹鋼材料制成，堵漏液容器及模擬系統(tǒng)外層包有加熱保溫 層。本實用新型具有如下優(yōu)點一種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置工作壓力 為40MPa，工作溫度為180°C; —種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置增加了反排系統(tǒng)，可以測試反向承壓能力；一種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置增加了安全裝 置，為了壓力穩(wěn)定和安全，在實驗過程中通過回壓閥、緩沖容器、手動泵和活塞容器加 入一定的回壓來保持壓力穩(wěn)定和安全；一種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置模擬系 統(tǒng)設(shè)計了各種不同的模塊，以形成不同的漏失通道。

圖1 一種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置示意圖具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合說明書附圖1對本實用新型作進一步的描述，如圖1所示，調(diào)壓閥1通過 壓力表19、閥門2、閥門3和管線與壓力倍增器6連接，壓力倍增器6通過閥門9、高壓 管線10與堵漏液容器12連接，手動泵通過閥門21、緩沖容器20、閥門24、閥門25、高 壓管線10與堵漏液容器12連接，堵漏液容器12和模擬系統(tǒng)15之間通過開關(guān)球閥14控制 堵漏液進入模擬系統(tǒng)15，活塞容器16與模擬系統(tǒng)15通過高壓管線10連接，壓力倍增器6 通過閥門9、閥門25、閥門24、閥門11、回壓閥18、氣動閥17與活塞容器16連接，手 動泵23通過閥門21、緩沖容器20、閥門11、回壓閥18、氣動閥17與活塞容器16連接； 儲液罐7通過閥門8和管線連接到壓力倍增器6上；堵漏液容器12帶攪拌裝置13，容器 為活塞式結(jié)構(gòu)；儲液罐7通過閥門22和管線與手動泵23連接。若用手動泵23加壓打 開閥22，關(guān)閉閥21，泵儲液罐7內(nèi)加滿水退泵，將液體吸入手動泵23，反復(fù)進泵排氣再 退泵吸液，直到吸滿液體為止。打開閥21、閥24、閥25 (其余閥處于關(guān)閉狀態(tài))，用手 動泵23對堵漏液容器12加壓。若用壓力倍增器6加壓打開閥8、閥5、閥2 (其余閥 處于關(guān)閉狀態(tài))，壓力倍增器6、儲液罐7加滿水，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥1從閥2進氣吹活塞下行 吸入液體。打開閥3、閥4、閥9(其余閥處于關(guān)閉狀態(tài))，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥1，氣從閥3進入 頂活塞上行增壓，從而對堵漏液容器加壓。打開堵漏液容器12，模擬系統(tǒng)15加熱開關(guān)， 在相應(yīng)的溫控儀上設(shè)定需要的加熱溫度，系統(tǒng)將自動加熱，到所需溫度自動恒溫。打開 堵漏液容器12上蓋，拔出堵漏容器內(nèi)活塞，加入堵漏液，再將活塞放入堵漏容器，密封 好上蓋?；钊嫌袣饪祝趬喝牖钊麜r應(yīng)打開排氣孔，壓入后再密封好排氣孔。根據(jù)井 下漏層的特征，選擇適宜的試驗?zāi)K，安裝到試驗?zāi)K容器內(nèi)，并密封好。試驗前必須 將活塞容器內(nèi)活塞退到底部，并在容器內(nèi)注滿水，并將模擬系統(tǒng)與活塞連接管線內(nèi)也注 滿水。調(diào)壓閥1連接上高壓氣源，壓力不大于16MPa，氣動閥17連接低壓氣源，壓力不 大于0.6MPa。在時間繼電器上設(shè)定漏失時間，漏失容器加壓后打開氣動閥17，開始漏失 并自動計量，當?shù)皆O(shè)定的時間后，自動控制氣動閥17關(guān)閉，停止漏失。當實驗?zāi)K中形 成堵漏層后，將堵漏液容器12的供壓管線連接到活塞容器16上，緩慢加壓，當壓力表發(fā) 生突降時，此壓力即為堵漏層的反向承壓值。
權(quán)利要求1.一種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置，主要由堵漏液容器(12)、模擬系 統(tǒng)(15)、活塞容器(16)、閥門(2)、閥門(3)、閥門(4)、閥門(5)、閥門(8)、閥門 (9)、閥門(11)、閥門(21)、閥門(22)、閥門(24)、閥門(25)、緩沖容器(20)、手動 泵(23)、壓力倍增器(6)、儲液罐(7)、壓力表(19)、氣動閥(17)組成，其特征為 壓力倍增器(6)通過閥門(9)、高壓管線(10)與堵漏液容器(12)連接，手動泵通過閥 門(21)、緩沖容器(20)、閥門(24)、閥門(25)、高壓管線(10)與堵漏液容器(12)連 接，堵漏液容器(12)和模擬系統(tǒng)(15)之間通過開關(guān)球閥(14)控制堵漏液進入模擬系統(tǒng) (15)，活塞容器(16)與模擬系統(tǒng)(15)通過高壓管線(10)連接，壓力倍增器(6)通過閥門 (9)、閥門(25)、閥門(24)、閥門(11)、回壓閥(18)、氣動閥(17)與活塞容器(16)連 接，手動泵(23)通過閥門(21)、緩沖容器(20)、閥門(11)、回壓閥(18)、氣動閥(17) 與活塞容器(16)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置，其特征為儲 液罐(7)通過閥門(8)和管線連接到壓力倍增器(6)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置，其特征為模 擬系統(tǒng)(15)的模塊包括長孔模板寬度分別為1、2、3、4、5mm；圓孔模板直徑分 別為2、3、4、5、6、7、8、9、IOmm ；多孔模板直徑分別為2、3、4、5mm ；立縫模 筒寬度分別為2、3、4、5mm以及楔型模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置，其特征為堵 漏液容器(12)帶攪拌裝置(13)，容器為活塞式結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置，其特征為儲 液罐(7)通過閥門(22)和管線與手動泵(23)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置，其特征為堵 漏液容器(12)及模擬系統(tǒng)(15)由高強度不銹鋼材料制成，堵漏液容器(12)及模擬系統(tǒng) (15)外層包有加熱保溫層。
專利摘要本實用新型公布了一種鉆井液用高溫高壓堵漏模擬試驗裝置，目的是提供一種評價堵漏液在高溫高壓條件下堵漏效果和反向承壓能力的模擬試驗裝置。本裝置主要由加壓系統(tǒng)、堵漏液容器、模塊系統(tǒng)、加溫控溫系統(tǒng)、自動計時系統(tǒng)和反排系統(tǒng)六部分組成，壓力倍增器通過閥門、高壓管線與堵漏液容器連接，手動泵通過閥門、緩沖容器、高壓管線與堵漏液容器連接，堵漏液容器和模擬系統(tǒng)之間通過開關(guān)球閥控制堵漏液進入模擬系統(tǒng)，活塞容器與模擬系統(tǒng)通過高壓管線連接，壓力倍增器通過閥門、回壓閥、氣動閥與活塞容器連接，手動泵通過閥門、緩沖容器、回壓閥、氣動閥與活塞容器連接。該實用新型可廣泛地用來進行堵漏配方的優(yōu)選和效果評價及新型堵漏劑的開發(fā)。
文檔編號E21B47/00GK201794580SQ201020100879
公開日2011年4月13日 申請日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者何興貴, 侯業(yè)貴, 劉從軍, 劉寶峰, 劉振東, 唐代緒, 宋兆輝, 王傳富, 隋旭強, 高楊 申請人:中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院, 中國石油化工集團公司