堵漏反向承壓測定裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種堵漏反向承壓測定裝置，其包括：支撐架、豎直設(shè)置在支撐架上的承壓筒和容納于承壓筒內(nèi)并與承壓筒側(cè)壁密封貼合的待測堵漏層，所述承壓筒上端設(shè)進(jìn)料口，下端設(shè)置下加壓口，所述承壓筒由透明材料制成。該裝置還包括下加壓口相接的注液泵和壓力表。本實(shí)用新型主要涉及石油工程領(lǐng)域?qū)β┦У貙舆M(jìn)行的封堵效果評價(jià)，能夠在相應(yīng)的溫度和壓力下對砂床型模擬地層進(jìn)行封堵實(shí)驗(yàn)，從而對漏失地層封堵過程和封堵層的抗返吐能力進(jìn)行評價(jià)。
【專利說明】堵漏反向承壓測定裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種堵漏反向承壓測定裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在室內(nèi)條件下，有效模擬地層條件并直觀觀察堵漏漿對漏失地層的封堵過程，尤 其是能夠?qū)Ψ舛聦映袎耗芰涂狗低履芰M(jìn)行客觀的測定評價(jià)，可大幅度提高室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié) 果對現(xiàn)場堵漏施工的指導(dǎo)能力。國內(nèi)外用于堵漏實(shí)驗(yàn)的儀器和裝置較多，該類裝置只能對 封堵層正向承壓能力進(jìn)行評價(jià)，無法對封堵層進(jìn)行反向承壓能力的實(shí)驗(yàn)評價(jià)，并且沒有能 夠直接觀察堵漏承壓過程并對封堵層反向承壓能力進(jìn)行評價(jià)的相關(guān)專利和文獻(xiàn)報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述問題，本實(shí)用新型提出了一種堵漏反向承壓測定裝置。使用該裝置可以 進(jìn)行反向承壓模擬實(shí)驗(yàn)，并能夠得到評價(jià)封堵層承壓能力和抗返吐能力所需要的數(shù)據(jù)。
[0004] 在一種實(shí)施例中，堵漏反向承壓測定裝置包括：支撐架；反向承壓模擬組件，包括 堅(jiān)直設(shè)置在支撐架上的承壓筒和容納于承壓筒內(nèi)并與承壓筒側(cè)壁密封貼合的待測堵漏層， 所述承壓筒上端設(shè)進(jìn)料口，下端設(shè)置下加壓口，所述承壓筒由透明材料制成；加壓組件，包 括均與下加壓口相接的注液泵和壓力表。
[0005] 在一種實(shí)施例中，所述承壓筒上端設(shè)置定壓泄壓閥和能啟閉的上加壓口，所述加 壓組件還包括與上加壓口和下加壓口不同時(shí)接通的充氣機(jī)構(gòu)，所述注液泵與下加壓口之間 設(shè)置閥門。
[0006] 在一種實(shí)施例中，所述待測堵漏層是由河砂、堵漏液的混合物或河砂、石子、堵漏 液的混合物硬化而成，河砂以及河砂與石子的粒徑組合對應(yīng)于需要模擬的地層裂縫的寬 度。
[0007] 在一種實(shí)施例中，粒徑組合范圍為1?80目篩分離的所述河砂用來模擬含有 0. 05?Imm范圍寬度內(nèi)的裂縫地層，粒徑組合范圍為1?10目篩分離的所述河砂與粒徑直 徑為10?30_的所述石子的組合用來模擬含有1?I. 5_寬度范圍的裂縫地層。
[0008] 在一種實(shí)施例中，所述承壓筒下端設(shè)能啟閉的導(dǎo)流管，側(cè)壁上設(shè)有沿堅(jiān)直方向排 列的水平刻度線，所述進(jìn)料口設(shè)置為能啟閉的進(jìn)料口；所述堵漏反向承壓測定裝置還包括 溫度模擬組件，包括圍繞所述承壓筒的加熱機(jī)構(gòu)和延伸到承壓筒內(nèi)的測溫機(jī)構(gòu)。
[0009] 在一種實(shí)施例中，所述加熱機(jī)構(gòu)包括容納承壓筒的浴水箱和與浴水箱相接的循環(huán) 熱水供應(yīng)機(jī)構(gòu)。
[0010] 在一種實(shí)施例中，所述堵漏反向承壓測定裝置還包括導(dǎo)流管下方的用于容納來自 所述承壓筒的堵漏液的量筒。
[0011] 在一種實(shí)施例中，在所述導(dǎo)流管連接承壓筒一端的管口上設(shè)置過濾機(jī)構(gòu)。
[0012] 在一種實(shí)施例中，在所述過濾機(jī)構(gòu)為鋼絲濾網(wǎng)。
[0013] 在一種實(shí)施例中，在所述注液泵為容積式水泵。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中：
[0015] 圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式的堵漏反向承壓測定裝置的裝配示意圖。
[0016] 在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0018] 圖1示意性地顯示了該堵漏承壓測定裝置的一種實(shí)施例。在本實(shí)用新型中，該堵 漏承壓裝置包括支撐架70、設(shè)置在支撐架70上的反向承壓模擬組件10和與反向承壓模擬 組件10相接的加壓組件50。反向承壓模擬組件10可以模擬地層裂縫堵漏后的環(huán)境，加壓 組件50給反向承壓模擬組件10注入測試液。
[0019] 反向承壓模擬組件10包括承壓筒11。在本實(shí)施例中，該承壓筒11包括堅(jiān)直設(shè)置 的透明筒體12和與筒體12下端密封固定的下端蓋14。優(yōu)選地，筒體12為圓筒。筒體12 由耐高壓的有機(jī)玻璃或人造水晶制成。筒體12的上端開口為進(jìn)料口 15。下端蓋14設(shè)置下 加壓口 16。優(yōu)選地，下加壓口 16向下延伸，成管狀。
[0020] 反向承壓模擬組件10還包括放置在所述筒體12內(nèi)的待測堵漏層20。優(yōu)選地，待 測堵漏層20為圓柱體。待測堵漏層20與筒體12內(nèi)壁密封接合。
[0021] 加壓組件50包與下加壓口 16連接的壓力表54。優(yōu)選地，壓力表54為液壓表。
[0022] 加壓組件50還包括與下加壓口 16連接的注液泵51。注液泵51包括測試液和與 加壓口和測試液均相連的注液泵51。優(yōu)選地，注液泵51為容積式水泵，例如齒輪泵或螺桿 泵，這樣選擇的好處在于升壓容易調(diào)節(jié)，升壓均勻，從而得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。優(yōu)選地，測 試液為加入鮮艷顏料的液體，這種設(shè)計(jì)更容易觀測到測試液的液面。開啟注液泵51，測試液 以一定的壓力注入下加壓口 16。優(yōu)選地，注液泵51、壓力表54和下加壓口 16之間設(shè)置三 通連接件55,這樣設(shè)置能降低下端蓋14的制造難度。
[0023] 反向承壓模擬試驗(yàn)時(shí)，先將待測堵漏層20密封置于承壓筒11內(nèi)。然后打開，打開 注液泵51，注液泵51給測試液注入下加壓口 16。這時(shí)，測試液對待測堵漏層20施加一個(gè) 向上的壓力，隨著注液泵51的繼續(xù)工作，這個(gè)壓力越來越大。直到承壓筒11內(nèi)測試液的液 面突然快速上升，表明封堵層被破壞，記錄該時(shí)刻壓力表54的讀數(shù)。這樣就測得了待測堵 漏層20在大氣壓下能承受的最大反向壓強(qiáng)的數(shù)據(jù)。
[0024] 在本實(shí)施例中，承壓筒11上端設(shè)置可裝卸的上端蓋13。上端蓋13與筒體12能密 封接合，上端蓋13與筒體12接合處為承壓筒11的進(jìn)料口 15。上端蓋13設(shè)置定壓泄壓閥 18和能啟閉的上加壓口 17。在定壓泄壓閥18上設(shè)定一個(gè)壓力值，當(dāng)承壓筒11內(nèi)的氣壓大 于等于該設(shè)定氣壓時(shí)，定壓泄壓閥18開啟泄壓。加壓組件50還包括與上加壓口 17和下加 壓口 16不同時(shí)連接的充氣機(jī)構(gòu)53。所述注液泵51與三通連接件55之間設(shè)置閥門，為區(qū)別 其他閥門，該閥門稱為注液閥52。
[0025] 另一種反向承壓模擬試驗(yàn)。將待測堵漏層20密封置于承壓筒11內(nèi)，關(guān)閉注液閥 52,在定壓泄壓閥18上設(shè)定一個(gè)試驗(yàn)壓力值。打開上加壓口 17,然后將充氣機(jī)構(gòu)53接到上 加壓口 17,開啟充氣機(jī)構(gòu)53,充氣機(jī)構(gòu)53向上加壓口 17充入氣體，承壓筒11內(nèi)的待測堵 漏層20上方氣壓升高，直到氣壓升高到試驗(yàn)壓力值，定壓泄壓閥18打開，這時(shí)關(guān)閉充氣機(jī) 構(gòu)53和上加壓口 17。將充氣機(jī)構(gòu)53連接到下加壓口 16,啟動充氣機(jī)構(gòu)53,充氣機(jī)構(gòu)53向 承壓筒11內(nèi)的待測堵漏層20下方加壓，壓力持續(xù)升高，直到定壓泄壓閥18打開的瞬間，這 時(shí)，待測堵漏層20被破壞，記錄該時(shí)刻壓力表54的讀數(shù)。這樣就測得了待測堵漏層20在 試驗(yàn)壓力值下能承受的最大反向壓強(qiáng)的數(shù)據(jù)。
[0026] 在本實(shí)施例中，砂子或石子從進(jìn)料口 15灌入承壓筒11形成圓柱型砂床。將堵漏 液從進(jìn)料口 15灌入，堵漏液滲入砂床。經(jīng)一段時(shí)間，砂床滲入了堵漏液的部分硬化，形成待 測堵漏層20。砂床中砂子或石子之間的縫隙可以模擬地層裂縫，砂粒粒徑組合與模擬地地 層裂縫之間有相互對應(yīng)的關(guān)系。這樣，人們可以選擇河砂砂粒粒徑組合的來模擬不同地層 裂縫。該裝置既能模擬裂縫（擬縫寬>〇.5_)的地層裂縫，也可以用于模擬微裂縫（縫寬 10?IOOiim)的地層裂縫。
[0027] 砂粒粒徑組合與模擬地層裂縫關(guān)系表

【權(quán)利要求】
1. 一種堵漏反向承壓測定裝置，其特征在于，包括： 支撐架； 反向承壓模擬組件，包括堅(jiān)直設(shè)置在支撐架上的承壓筒和容納于承壓筒內(nèi)并與承壓筒 側(cè)壁密封貼合的待測堵漏層，所述承壓筒上端設(shè)進(jìn)料口，下端設(shè)置下加壓口，所述承壓筒由 透明材料制成； 加壓組件，包括均與下加壓口相接的注液泵和壓力表。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堵漏反向承壓測定裝置，其特征在于，所述承壓筒上端設(shè)置 定壓泄壓閥和能啟閉的上加壓口，所述加壓組件還包括與上加壓口和下加壓口不同時(shí)接通 的充氣機(jī)構(gòu)，所述注液泵與下加壓口之間設(shè)置閥門。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的堵漏反向承壓測定裝置，其特征在于，所述待測堵漏層是 由河砂、堵漏液的混合物或河砂、石子、堵漏液的混合物硬化而成，河砂以及河砂與石子的 粒徑組合對應(yīng)于需要模擬的地層裂縫的寬度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的堵漏反向承壓測定裝置，其特征在于，粒徑組合范圍為1? 80目篩分離的所述河砂用來模擬含有0. 05?1mm范圍寬度內(nèi)的裂縫地層，粒徑組合范圍 為1?10目篩分離的所述河砂與粒徑直徑為10?30_的所述石子的組合用來模擬含有 1?1. 5mm寬度范圍的裂縫地層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的堵漏反向承壓測定裝置，其特征在于，所述承壓筒下端設(shè)能 啟閉的導(dǎo)流管，側(cè)壁上設(shè)有沿堅(jiān)直方向排列的水平刻度線，所述進(jìn)料口設(shè)置為能啟閉的進(jìn) 料口； 所述堵漏反向承壓測定裝置還包括溫度模擬組件，包括圍繞所述承壓筒的加熱機(jī)構(gòu)和 延伸到承壓筒內(nèi)的測溫機(jī)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的堵漏反向承壓測定裝置，其特征在于，所述加熱機(jī)構(gòu)包括容 納承壓筒的浴水箱和與浴水箱相接的循環(huán)熱水供應(yīng)機(jī)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的堵漏反向承壓測定裝置，其特征在于，所述堵漏反向承壓測 定裝置還包括導(dǎo)流管下方的用于容納來自所述承壓筒的堵漏液的量筒。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的堵漏反向承壓測定裝置，其特征在于，在所述導(dǎo)流管連接承 壓筒一端的管口上設(shè)置過濾機(jī)構(gòu)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的堵漏反向承壓測定裝置，其特征在于，在所述過濾機(jī)構(gòu)為鋼 絲濾網(wǎng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的堵漏反向承壓測定裝置，其特征在于，在所述注液泵為容積 式水泵。
【文檔編號】E21B47/06GK204098906SQ201420423375
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】蔡利山, 任立偉, 楊小華, 林永學(xué), 王琳, 董曉強(qiáng), 王海波 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院