一种动态水冲蚀环境封固堵漏模拟试验仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油行业的堵漏测试与试验，特别涉及一种动态水冲蚀环境封固堵漏模拟试验仪。
【背景技术】
[0002]在石油专业教学和科研中，常常需要对实际状况进行模拟与演示，例如，管道堵漏是石油作业中的常见问题，在实验室中对其进行模拟有助于现场更好的施工。然而，目前国内外封堵评价试验仪价格均较为昂贵，且对浆液材料需求较大，造成试验费用高等缺陷。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种动态水冲蚀环境封固堵漏模拟试验仪，具有效率高、重现性好、价格低廉、操作简单、维修方便、能够节省浆液材料而且轻便的特点。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0005]一种动态水冲蚀环境封固堵漏模拟试验仪，包括模拟堵漏仪7、蓄水罐一 2和蓄水罐二 11，模拟堵漏仪7由横管71和插入横管71中心的竖管72组成，竖管72的外径小于横管71的内径，竖管72位于横管71中的部分上设置有若干贯通孔73，蓄水罐一 2与横管71一端连接且在连接管道上设置有阀门一 4，在接口处设置转换接头一 5，蓄水罐二 11与横管71另一端连接且在连接管道上设置有阀门二 9，在接口处设置转换接头二 8，竖管72的上端连接高温养护罐14，下端设置于底座二 6上。
[0006]所述蓄水罐一 2顶部设置有出水口 1，底部设置于底座一 3上，蓄水罐一 2的上下两端均配置密封盖。
[0007]所述蓄水罐二 11顶部通过压差接头一 12连接氮气罐，底部设置于底座三10上。
[0008]所述模拟堵漏仪7中设置有裂缝模拟装置。
[0009]所述裂缝模拟装置为带有轴向通孔的圆柱，轴向通孔截面为长方形，且一端的截面面积大于另端的截面面积。
[0010]所述裂缝模拟装置为圆形筛网或者若干圆形小球。
[0011]所述高温养护罐14顶端通过压差接头二 13连接氮气罐。
[0012]与现有技术相比，本实用新型结构简单，具有效率高、重现性好、价格低廉、操作简单、维修方便、能够节省浆液材料而且轻便的特点。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。
[0015]如图1所示，一种动态水冲蚀环境封固堵漏模拟试验仪，包括模拟堵漏仪7、蓄水罐一 2和蓄水罐二 11，蓄水罐一 2顶部设置有出水口 1，底部设置于底座一 3上，蓄水罐一2的上下两端均配置密封盖。蓄水罐二 11顶部通过压差接头一 12连接氮气罐，底部设置于底座三10上。模拟堵漏仪7由横管71和插入横管71中心的竖管72组成，竖管72的外径小于横管71的内径，竖管72位于横管71中的部分上设置有若干贯通孔73，蓄水罐一 2与横管71 一端连接且在连接管道上设置有阀门一 4，在接口处设置转换接头一 5，蓄水罐二11与横管71另一端连接且在连接管道上设置有阀门二 9，在接口处设置转换接头二8，竖管72的上端连接高温养护罐14，下端设置于底座二 6上。高温养护罐14顶端通过压差接头二 13连接氮气罐。
[0016]其尺寸规格为:
[0017]如图2和图3所示，横管71总长度为389.8mm，内径为53.4mm，外径59.7mm。竖管72总长度139.6mm，外螺纹长度23.4mm，内径35.2mm，外径42.4mm。竖管72插入横管深度为42.03mm。贯通孔73直径3.5mm，孔距12.1mm,上下孔距12mm。
[0018]两个蓄水罐的上下部分各是一个密封盖，起到密封作用。蓄水罐一 2的设计长度为208臟，密封盖的外径为97.2mm，螺纹规格M8，外径75.84mm,顶部孔道外径1.96mm，底部密封盖座外径48.44mm。
[0019]蓄水罐2设计总长度为500mm，上部顶座外径89.10mm，外径76.60mm，接出部分管径26.12臟，下部密封盖外径97.2mm，螺纹规格M8，顶部孔道外径25.95mm。
[0020]该结构中，通过高温养护罐14来模拟井下高温地层；通过在横管71的上游加入裂缝模拟装置模拟裂缝，裂缝模拟装置可以是小球、圆形筛网或者带有轴向通孔的圆柱，其中轴向通孔截面为长方形，且一端的截面面积大于另端的截面面积。小球、圆形筛网可以模拟大孔道地层，而带有轴向通孔的圆柱可以模拟大裂隙地层，裂缝模拟装置模两侧压差水头为地层挤注水头，这样高温养护罐14的表压可以表示为堵剂挤入压力，蓄水罐表压表示为地层水突破压力，当选定模拟漏层后，在不同压力梯度作用下把堵漏前置保护液推向模拟漏层，通过观测冲破漏层的压力和承压能力来评价封堵效果的好坏，从而优选出合适的堵漏前置保护钻井液。
[0021]先将转换接头一 5和转换接头二 8之间组装完毕之后，用氮气罐接在压差接头二13处加压，将高温养护罐14中的堵漏前置保护液压入模拟堵漏仪7的竖管72中，获得将保护液压入的压力值。然后将其余各部分组装完毕，将微量水龙头接在出水口 1，转换接头一5处封闭，用氮气罐在压差接头一 12处加压将蓄水罐二 11中的水在微量水龙头处压出，并且获得水冲破试验仪的压力，从而完成实验。
[0022]利用本装置试验中，动态水冲蚀环境封固堵漏模拟试验仪压力范围为O?1MPa ；主要用来模拟多孔道、大裂缝储层；水泥浆堵漏前置保护液的用量为500-700ml ;模拟漏层的厚度为42.03mm。
[0023]具体试验步骤如下:
[0024](I)用直径为6_的塑料小球模拟大孔道漏失层。
[0025](2)把高温养护罐14接到堵漏模拟仪7上，将封窜堵漏剂浆体灌入高温养护罐14中，旋紧上盖，接好加压管线。
[0026](3)对封窜堵漏剂浆体加压，当堵漏模拟仪横管71两端出现流体时，记录该瞬间的气压值，即为挤入压力I。
[0027](4)卸开高温养护罐14上盖，补充满封窜堵漏剂浆体，然后旋紧上盖，接好加压管线。.
[0028](5)重复步骤(3)和步骤(4)，分别记录挤入压力2和挤入压力3。
[0029](6)重复步骤4。
[0030](6)连接蓄水罐一 2和蓄水罐二 11，将蓄水罐一 2和蓄水罐二 11中充满水。旋紧蓄水罐一 2上盖，保持密闭状态；旋紧蓄水罐二 11上盖，并与液压系统连接。
[0031](7)将阀门一 4和阀门二 9打开，对高温养护罐14施加气压，同时观察蓄水罐二11液压系统压力表的变化情况，记录两个压力值。高温养护罐14的压力加到3.5MPa时为止。记录压差值，即为封堵层承压值。
[0032](8)缓慢卸掉高温养护罐14的压力，缓慢卸掉蓄水罐一 2和蓄水罐二 11的压力。然后在蓄水罐一 2顶部接好微量水龙头，蓄水罐二 11顶部接好氮气加压系统。
[0033](9)打开氮气加压系统，记录微量水龙头开始出水瞬间的压差值，继续加压观察微量水龙头中压出的水是否变浑浊，并记录压力值，即抗冲蚀压力。
【主权项】
1.一种动态水冲蚀环境封固堵漏模拟试验仪，其特征在于，包括模拟堵漏仪(7)、蓄水罐一⑵和蓄水罐二(11)，模拟堵漏仪(7)由横管(71)和插入横管(71)中心的竖管(72)组成，竖管(72)的外径小于横管(71)的内径，竖管(72)位于横管(71)中的部分上设置有若干贯通孔(73)，蓄水罐一(2)与横管(71) —端连接且在连接管道上设置有阀门一(4)，在接口处设置转换接头一(5)，蓄水罐二(11)与横管(71)另一端连接且在连接管道上设置有阀门二(9)，在接口处设置转换接头二(8)，竖管(72)的上端连接高温养护罐(14)，下端设置于底座二(6)上。
2.根据权利要求1所述动态水冲蚀环境封固堵漏模拟试验仪，其特征在于，所述蓄水罐一(2)顶部设置有出水口(1)，底部设置于底座一(3)上，蓄水罐一(2)的上下两端均配置密封盖。
3.根据权利要求1所述动态水冲蚀环境封固堵漏模拟试验仪，其特征在于，所述蓄水罐二(11)顶部通过压差接头一(12)连接氮气罐，底部设置于底座三(10)上。
4.根据权利要求1所述动态水冲蚀环境封固堵漏模拟试验仪，其特征在于，所述模拟堵漏仪(7)中设置有裂缝模拟装置。
5.根据权利要求4所述动态水冲蚀环境封固堵漏模拟试验仪，其特征在于，所述裂缝模拟装置为带有轴向通孔的圆柱，轴向通孔截面为长方形，且一端的截面面积大于另端的截面面积。
6.根据权利要求4所述动态水冲蚀环境封固堵漏模拟试验仪，其特征在于，所述裂缝模拟装置为圆形筛网或者若干圆形小球。
7.根据权利要求1所述动态水冲蚀环境封固堵漏模拟试验仪，其特征在于，所述高温养护罐(14)顶端通过压差接头二(13)连接氮气罐。
【专利摘要】一种动态水冲蚀环境封固堵漏模拟试验仪，包括模拟堵漏仪、蓄水罐一和蓄水罐二，模拟堵漏仪由横管和插入横管中心的竖管组成，竖管的外径小于横管的内径，竖管位于横管中的部分上设置有若干贯通孔，蓄水罐一与横管一端连接且在连接管道上设置有阀门一，在接口处设置转换接头一，蓄水罐二与横管另一端连接且在连接管道上设置有阀门二，在接口处设置转换接头二，竖管的上端连接高温养护罐，下端设置于底座二上，本实用新型结构简单，具有效率高、重现性好、价格低廉、操作简单、维修方便、能够节省浆液材料而且轻便的特点。
【IPC分类】G09B25-02, E21B47-10
【公开号】CN204496825
【申请号】CN201520107988
【发明人】杨振杰, 许波, 刘善广, 肖军, 武星星, 王晓军, 马成云
【申请人】西安石油大学, 克拉玛依市创拓有限责任公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年2月13日