专利名称：可视化动态堵漏评价装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测试常温常压下堵漏材料在模拟不同形态地层状况下，其启动压力以及启动压力梯度的可视化动态堵漏评价装置。
背景技术：
近十年以来，在川东地区高陡构造、边远区域及高山地区广泛开展油气勘探、钻井，这期间井漏频繁发生而且部分情况非常严重，治漏难度非常大。根据近几年的资料可以发现，井漏的情况普遍发生于每一 口井的钻井过程中。其中一般井漏占50%以上，一次性堵漏成功率可达70% ;严重井漏占20% 30%，严重井漏的堵漏成功率不高，一般要经过数次堵漏才能成功，有的时候还会复发，造成的经济、人力、物力的损失非常庞大；恶性漏失占10% 20%，这类漏失堵漏的成功率将更小，造成的损失更大。如何能够提高堵漏的成功率，准确测试其堵漏过程中的参数表现，并对其进行合理的改进，并能可视的观察到堵漏材料在地层中的具体表现，这一直是一个非常值得关注的问题。目前对于堵漏装置的设计不能做到可视化的效果，而且对地层的模拟不能标准化、多样化，模拟程度达不到要求，实验的重复性不高，其测得的启动压力不够准确以及精确，有较大误差。
发明内容
本发明的目的是:为了科学评价堵漏过程中堵漏材料的具体表现，给油气田堵漏作业提供科学的依据和必要的实验数据，特提供可视化动态堵漏评价装置。为了达到上述目的，本发明解决此技术问题所采用的技术方案是:可视化动态堵漏评价装置，由驱动系统，地层模拟系统，压力测试系统以及观测系统组成。其主要概况是:由蠕动泵构成的驱动系统，能够精确而稳定地控制泵入的堵漏材料的量以及流速，保证堵漏评价装置在工作过程中能有稳定的堵漏材料供应。由长约I米的透明夹持器(变径管、砾石填充管为透明夹持器玻璃管的可更换部件)组成的地层模拟系统，来对不同类型的地层进行模拟，可以根据具体实验的要求，对夹持器进行改进，以达到模拟不同状况地层的目的。由三通管、隔离管、电脑及数据采集软件、压力显示器及压力变送器构成的压力测试系统，对堵漏评价装置工作过程中堵漏材料的启动压力进行准确测试，并由电脑收集数据做成图像。在夹持器周围方向安装的摄像机构成的观测系统模拟地层中的运动过程进行记录，可以准确观察到堵漏过程中堵漏材料的运动方式和速度的大小，对堵漏实验进行实时监控。可视化动态堵漏评价装置，是由蠕动泵、橡胶软管、三通管、隔离管、透明夹持器、变径管、砾石填充管、电脑及数据采集软件、压力显示器、压力变送器组成。其结构特征是:在装置左侧安装蠕动泵及其夹持橡胶软管，橡胶软管一端置于堵漏材料容器中，橡胶软管另一端与三通管左端相连接；在三通管的中间一侧安装隔离管其中装满隔离液，隔离管另一端连接压力变送器，能够将压力大小转换成电信号，再传送到与之相连接的压力显示器上，将电信号转换成具体的压力读数，与压力显示器相连接的电脑及数据采集软件将直接采集压力数据并利用电脑软件将其制作成图像，以便于直观地观察；在三通管的右侧管道连接有可拆卸的透明夹持器，透明夹持器另一端连接有导管可以导出堵漏时排出的液体，导管另一端插入储液杯中，在透明夹持器的外侧，安装有三台摄像机，在堵漏装置开始工作的时候可以打开装置，记录堵漏过程。透明夹持器拆卸后的更换部件是用砾石填充管、或用变径管的一种。透明夹持器中内层为可更换内层玻璃圆筒，外层为透明夹持器外玻璃圆筒中间夹层为空隙。本发明装置的测试方法是:先将装置安放到水平实验台上，取下透明夹持器，根据不同实验要求，更换可更换内层玻璃圆筒，在更换好之后，向透明夹持器外玻璃圆筒与可更换内层玻璃圆筒之间装满带色液体或水；再将蠕动泵夹持的橡胶软管一端放在盛有堵漏材料的堵漏材料容器中，将橡胶软管另一端连接在三通管左端上，打开蠕动泵电源开关，将堵漏材料填充满橡胶软管和三通管，关闭蠕动泵电源开关；然后将透明夹持器安装在三通管右端上，在透明夹持器另一端连接导管，将导管另一端放置于储液杯中；再将压力变送器、压力显示器、电脑及数据采集软件电源打开，经调试过后打开数据采集软件；之后打开蠕动泵电源开关，实验即刻开始；这时透明夹持器中有色液体将受到堵漏材料的推挤而随着导管流出，而压力变送器将压力信号传输给压力显示器，再传送给电脑及数据采集软件，利用软件将透明夹持器中的压力变化通过图线显示出来，当第一滴液体滴出导管的时候的压力即是堵漏材料的启动压力；实验结束后，关闭蠕动泵、压力变送器、压力显示器电源开关，拆卸下透明夹持器、三通管、橡胶软管和导管进行清洗，晾干。与现有技术相比，本发明的有益效果是:(I)采用可拆卸式透明夹持器，可以根据不同要求，准确模拟出地层的不同状况，实验重复性高。(2)采用三通管、隔离管与压力变送器相连接，大大减小因流体阻力而产生的对启动压力的影响。(3)全过程实现了可视化，可以直观的观察到堵漏材料在夹持器中的运动方式和运动速度大小，还有摄像机的录制可以反复观看，以便反复研究。(4)采用蠕动泵作为动力源，能够对泵入的流量流速进行精确控制。
图1为本发明可视化动态堵漏评价装置的结构示意图；图2为本发明透明夹持器可更换部件之一，砾石填充管示意图。图3为本发明透明夹持器可更换部件之二，变径管示意图。图4为本发明透明夹持器侧视图。图中:1、堵漏材料容器，2、橡胶软管，3、蠕动泵，4、电脑及数据采集软件，5、压力显示器，6、压力变送器，7、砾石填充管，8、变径管，9、摄像机，10、透明夹持器，11、导管，12、储液杯，13、三通管，14、隔离管，15、可更换内层玻璃圆筒，16、透明夹持器外玻璃圆筒。
具体实施例方式下面结合附图结构示意图进一步说明:本发明装置的测试方法是:先将装置安放到水平实验台上，取下透明夹持器10，根据不同实验要求，更换可更换内层玻璃圆筒15，在更换好之后，向透明夹持器外玻璃圆筒16与可更换内层玻璃圆筒15之间装满带色液体或水；再将蠕动泵3夹持的橡胶软管2 —端放在盛有堵漏材料的堵漏材料容器I中，将橡胶软管2另一端连接在三通管13左端上，打开蠕动泵3电源开关，将堵漏材料填充满橡胶软管2和三通管13，关闭蠕动泵3电源开关。然后将透明夹持器10安装在三通管13右端上，在透明夹持器10另一端连接导管11，将导管11另一端放置于储液杯12中；再将压力变送器6、压力显示器5、电脑及数据采集软件4电源开关打开，经调试过后打开数据采集软件。之后打开蠕动泵3电源开关，实验即刻开始。这时透明夹持器10中有色液体将受到堵漏材料的推挤而随着导管11流出，而压力变送器6将压力信号传输给压力显示器5，再传送给电脑及数据采集软件4，利用软件将透明夹持器10中的压力变化通过图线显示出来，当第一滴液体滴出导管11的时候的压力即是堵漏材料的启动压力。实验结束后，关闭蠕动泵3、压力变送器6、压力显示器5电源开关，拆卸下透明夹持器10、三通管13、橡胶软管2和导管11进行清洗，晾干。
权利要求
1.可视化动态堵漏评价装置，是由蠕动泵、橡胶软管、三通管、隔离管、透明夹持器、变径管、砾石填充管、电脑及数据采集软件、压力显示器、压力变送器组成；其特征在于:在装置左侧安装蠕动泵(3 )及其夹持橡胶软管(2 )，橡胶软管(2 ) 一端置于堵漏材料容器(I)中，橡胶软管(2)另一端与三通管(13)左端相连接；在三通管(13)的中间一侧安装隔离管(14)其中装满隔离液，隔离管(14)另一端连接压力变送器(6)，将压力大小转换成电信号，再传送到与之相连接的压力显示器(5)上，将电信号转换成具体的压力读数，与压力显示器(5)相连接的电脑及数据采集软件(4)将直接采集压力数据并利用电脑软件将其制作成图像；在三通管(13)的右侧管道连接有可拆卸的透明夹持器(10)，透明夹持器(10)另一端连接有导管(11)可以导出堵漏时排出的液体，导管(11)另，在透明夹持器(10)的外侧，安装有三台摄像机(9)。
2.根据权利要求1所述的堵漏评价装置，其特征是:在三通管(13)右侧连接的透明夹持器(10)拆卸后的更换部件是用砾石填充管(7)、或用变径管(8)的一种。
3.根据权利要求1所述的堵漏评价装置，其特征是:所述透明夹持器(10)中内层为可更换内层玻璃圆筒(15)，外层为透明夹持器外玻璃圆筒(16)，中间夹层为空隙。
4.根据权利要求1所述的堵漏评价装置，其特征是:使用本评价装置的测试方法:先将装置安放到水平实验台上，取下透明夹持器(10)，根据不同实验要求，更换可更换内层玻璃圆筒(15)，在更换好之后，向透明夹持器外玻璃圆筒(16)与可更换内层玻璃圆筒(15)之间装满带色液体或水；再将蠕动泵(3)夹持的橡胶软管(2) —端放在盛有堵漏材料的堵漏材料容器(I)中，将橡胶软管(2 )另一端连接在三通管(13 )左端上，打开蠕动泵(3 )电源开关，将堵漏材料填充满橡胶软管(2)和三通管(13)，关闭蠕动泵(3)电源开关；然后将透明夹持器(10)安装在三通管(13)右端上，在透明夹持器(10)另一端连接导管(11)，将导管(11)另一端放置于储液杯(12)中；再将压力变送器(6)、压力显示器(5)、电脑及数据采集软件(4)电源打开，经调试过后打开数据采集软件；之后打开蠕动泵(3)电源开关，实验即刻开始；这时透明夹持器(10)中有色液体将受到堵漏材料的推挤而随着导管(11)流出，而压力变送器(6)将压力信号传输给压力显示器(5)，再传送给电脑及数据采集软件(4)，利用软件将透明夹持器(10)中的压力变化通过图线显示出来，当第一滴液体滴出导管(11)的时候的压力即是堵漏材料的启动压力；实验结束后，关闭蠕动泵(3)、压力变送器(6)、压力显示器(5)电源开关，拆卸下透明夹持器(10)、三通管13、橡胶软管(2)和导管(11)进行清洗，晾干。
全文摘要
本发明涉及用于测试常温常压下堵漏材料在模拟不同形态地层，其启动压力及压力梯度的可视化动态堵漏评价装置。它可科学评价堵漏过程中堵漏材料的具体表现，为油气田堵漏作业提供科学依据。其技术方案装置左侧安装蠕动泵，蠕动泵外圆上夹持橡胶软管，橡胶软管一端置于堵漏材料容器中，另一端与三通管连接；三通管中间连接隔离管，隔离管再连接压力变送器、压力显示器、电脑及数据采集软件；三通管右侧连接透明夹持器，再连接导管，导管插入储液杯中；在透明夹持器外侧安装三台摄像机。本装置采用三通管、隔离管与压力变送器相连接，减少了流体阻力对启动压力的影响；全过程实现了可视化，实验重复性高，用于油气田实验室对堵漏材料的研究。
文档编号E21B47/10GK103195413SQ201310089219
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者王平全, 白杨, 朱涛, 杨坤宾 申请人:西南石油大学