一種檢測封竄劑封堵強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及油水井調(diào)堵封竄技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種檢測封竄劑封堵強(qiáng)度的 實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 稠油和超稠油開發(fā)一般采用蒸汽吞吐方式，油井在經(jīng)過多輪次注汽生產(chǎn)時，由于 固井水泥環(huán)受到高溫濕熱蒸汽的反復(fù)侵蝕，W及水泥與巖石和套管的膨脹系數(shù)的差異，導(dǎo) 致套管外水泥環(huán)局部易發(fā)生損壞或脫落，在水泥環(huán)自身W及水泥環(huán)與管壁之間產(chǎn)生縫隙， 不同層位之間形成竄流通道，影響注汽效率，無法實(shí)現(xiàn)分層注汽，水體侵入油層，生產(chǎn)井效 率低下。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，采用擠灰封竄的方法來封堵水泥環(huán)的竄槽部位:通過累車或注入累， 在壓力允許的范圍內(nèi)，將封竄劑注入竄槽部位，封竄劑成膠凝結(jié)后起到封竄的目的。但運(yùn)種 方法在操作的過程中，由于在油井中進(jìn)行，封竄劑中的固相顆粒有時能輕易進(jìn)入巖石的孔 隙中，所W施工后也無法知曉封竄劑封堵竄槽部位所形成的封堵強(qiáng)度能否滿足施工現(xiàn)場的 要求，因此有時會出現(xiàn)封堵強(qiáng)度不夠造成的封竄劑封竄的部位有效期短，從而影響了施工 效果的情況。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中沒有能檢測封竄劑封堵強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置，因此無法知曉封竄劑封堵竄 槽部位所形成的封堵強(qiáng)度。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的是提供一種能檢測封竄劑封堵強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置。
[0006] 本實(shí)用新型的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種檢測封竄劑封堵強(qiáng)度的 實(shí)驗(yàn)裝置，其包括:縱長延伸的第一模擬體;所述第一模擬體至少一端為第一封堵端;所述 第一模擬體內(nèi)形成有內(nèi)腔;設(shè)置于所述內(nèi)腔中的第二模擬體;所述第二模擬體外側(cè)的所述 內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有固井體;設(shè)置于所述固井體上的至少一條裂縫;具有輸入端的動力機(jī)構(gòu);貫穿 設(shè)置于所述第二模擬體上的通道;所述第二模擬體通過所述通道與所述輸入端相連接;所 述動力機(jī)構(gòu)用于向封竄劑施加逐漸變大的作用力直至所述作用力維持不變，從而所述封竄 劑能W預(yù)定的流速通過所述通道注入所述第二模擬體內(nèi)。
[0007] 優(yōu)選地，所述第一模擬體與所述第二模擬體同軸設(shè)置。
[000引優(yōu)選地，所述第二模擬體靠近所述裂縫的側(cè)壁上設(shè)置有至少一個通孔，所述通孔 與所述通道相連通。
[0009] 優(yōu)選地，所述通孔在所述第一模擬體上呈螺旋狀排列。
[0010] 優(yōu)選地，所述固井體為水泥漿在預(yù)定的條件下凝結(jié)而成的水泥環(huán)。
[0011] 優(yōu)選地，所述第二模擬體上設(shè)置有刻度，所述刻度能測量出注入所述裂縫的封竄 劑的量。
[001 ^ 優(yōu)選地，所述第一模擬體的內(nèi)徑化24.26mm;所述第二模擬體的外徑為73.02mm。
[0013] 本實(shí)用新型提供的一種檢測封竄劑封堵強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置的有益效果是:本實(shí)用新 型通過設(shè)置縱長延伸的第一模擬體;第一模擬體至少一端為第一封堵端;第一模擬體內(nèi)形 成有內(nèi)腔;設(shè)置于內(nèi)腔中的第二模擬體;第二模擬體外側(cè)的內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有固井體;設(shè)置于固 井體上的至少一條裂縫;具有輸入端的動力機(jī)構(gòu);貫穿設(shè)置于第二模擬體上的通道;第二模 擬體通過通道與輸入端相連接;動力機(jī)構(gòu)用于向封竄劑施加逐漸變大的作用力直至作用力 維持不變，從而封竄劑能W預(yù)定的流速通過通道注入第二模擬體內(nèi)；實(shí)現(xiàn)了通過動力機(jī)構(gòu) 向封竄劑施加逐漸變大的作用力直至作用力維持不變，W使封竄劑能W預(yù)定的流速通過通 道注入第二模擬體內(nèi)；因?yàn)榉飧Z劑的封堵性能通常采用突破壓力來表征，該突破壓力是指 堵劑在單位長度多孔介質(zhì)中水驅(qū)形成突破時的最大壓力，反應(yīng)多孔介質(zhì)中堵劑對水相流體 的封堵能力，可W較好地反映堵劑的強(qiáng)弱，其大小可由下列公式表示：Pm =化ax/L式中： Pmax為水驅(qū)形成突破的最大壓力，單位為MPa;L為試驗(yàn)半徑，單位為m。因此可W借鑒該突破 壓力的計算原理得出該封竄劑的封堵強(qiáng)度所對應(yīng)的最大壓力即為維持不變時的作用力，相 當(dāng)于式中的化ax，然后再將該最大壓力除W第一模擬體的內(nèi)徑與第二模擬體的外徑的差 值，從而得出封堵強(qiáng)度;從而實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型能提供一種檢測封竄劑的封堵強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn) 裝置的目的。
【附圖說明】
[0014] 為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需 要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí) 施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據(jù)運(yùn)些附圖 獲得其他的附圖。
[0015] 圖1本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2本實(shí)用新型的一種流程圖；
[0017] 圖3本實(shí)用新型的一種流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0019] 請參閱圖1。本實(shí)用新型提供一種檢測封竄劑封堵強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置，其包括:縱長 延伸的第一模擬體11;所述第一模擬體11至少一端為第一封堵端;所述第一模擬體11內(nèi)形 成有內(nèi)腔15;設(shè)置于所述內(nèi)腔15中的第二模擬體13;所述第二模擬體13外側(cè)的所述內(nèi)腔15 內(nèi)設(shè)置有固井體19;設(shè)置于所述固井體19上的至少一條裂縫21;具有輸入端的動力機(jī)構(gòu)25; 貫穿設(shè)置于所述第二模擬體13上的通道17;所述第二模擬體13通過所述通道17與所述輸入 端相連接;所述動力機(jī)構(gòu)25用于向封竄劑23施加逐漸變大的作用力直至所述作用力維持不 變，從而所述封竄劑23能W預(yù)定的流速通過所述通道17注入所述第二模擬體13內(nèi)。
[0020] 本實(shí)用新型提供的一種檢測封竄劑封堵強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)了通過動力機(jī)構(gòu)25 向封竄劑23施加逐漸變大的作用力直至作用力維持不變，W使封竄劑23能W預(yù)定的流速通 過通道17注入第二模擬體13內(nèi)；因?yàn)榉飧Z劑23的封堵性能通常采用突破壓力來表征，該突 破壓力是指堵劑在單位長度多孔介質(zhì)中水驅(qū)形成突破時的最大壓力，反應(yīng)多孔介質(zhì)中堵劑 對水相流體的封堵能力，可W較好地反映堵劑的強(qiáng)弱，其大小可由下列公式表示：Pm = 化ax/L式中：為水驅(qū)形成突破的最大壓力，單位為MPa; L為試驗(yàn)半徑，單位為m。因此可 W借鑒該突破壓力的計算原理得出該封竄劑23的封堵強(qiáng)度所對應(yīng)的最大壓力即為維持不 變時的作用力，相當(dāng)于式中的化ax，然后再將該最大壓力除W第一模擬體11的內(nèi)徑與第二 模擬體13的外徑的差值，從而得出封堵強(qiáng)度;從而實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型能提供一種檢測封竄 劑23的封堵強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置的目的。
[0021] 如圖1所示，在本實(shí)施方式中，縱長延伸的第一模擬體11;該第一模擬體11用于模 擬井壁，從而能在地面上模擬井下地層的條件，從而能在施工前在地面上實(shí)施檢測封竄劑 23的封堵強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)。該第一模擬體11至少一端為第一封堵端，從而能在該第一模擬體11 內(nèi)注入固井液，從而模擬油井中套管與井壁之間的水泥環(huán)。該第一封堵端用法蘭來密封。該 第一模擬體11內(nèi)設(shè)置有內(nèi)腔15;從而能在該內(nèi)腔15中注入固井液。該第一模擬體11為內(nèi)徑 為124.26mm的管柱，從而更真實(shí)地模擬實(shí)際生產(chǎn)中的油井井壁。
[0022] 如圖1所示，在本實(shí)施方式中，該內(nèi)腔15中設(shè)置有第二模擬體13,該第二模擬體13 上貫穿設(shè)置有通道17;且該第二模擬體13通過通道17與動力機(jī)構(gòu)25的輸入端相連接;從而 該第二模擬體13能通過通道17向裂縫21內(nèi)注入封竄劑23。在本實(shí)施方式中，該第一模擬體 11與第二模擬體13同軸設(shè)置，從而能更真實(shí)地模擬實(shí)際生產(chǎn)中的結(jié)構(gòu)。
[0023] 在本實(shí)施方式中，該第二模擬體13靠近裂縫21的一端為第二封堵端，該第二封堵 端用法蘭來密封;遠(yuǎn)離裂縫21的一端為開口端27;開口端27與動力機(jī)構(gòu)25相連接;通道17與 開口端27相連通;該第二模擬體13靠近裂縫的側(cè)壁上設(shè)置有至少一個通孔29,該通孔29與 通道17相連通;從而可W通過該通道17向裂縫21內(nèi)注入封竄劑23。在本實(shí)施方式中，該通孔 29在第一模擬體11上呈螺旋狀排列。從而能更均勻地向固井體19中注入封竄劑23。在本實(shí) 施方式中，該通孔29之間的距離為30mm。該通孔29之間的距離不限于此，還可W為其他的數(shù) 值，例如：4〇111111、45111111、5〇111111、55111111、6〇111111。該第二模擬體13上設(shè)置有刻度，刻度能測量出注入 裂縫21的封竄劑23的量，從而能夠知曉封竄該裂縫21需要多少封竄劑23,從而為實(shí)際生產(chǎn) 提供指導(dǎo)意義。該第二模擬體13的外徑為73.02mm。從而更真實(shí)地模擬實(shí)際生產(chǎn)中的模擬套 管。
[0024] 如圖1所示，在本實(shí)施方式中，該第二模