本發(fā)明涉及石油開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫高壓堵調(diào)用劑封堵強度測試裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、塔河油田采收率遠低于國內(nèi)外平均水平，主要原因在于塔河油田多為縫洞型油藏，縫洞型油藏以裂縫為主要流動通道，以溶蝕孔洞為主要儲集空間?？p洞空間疊置復(fù)雜分布，儲集體非均質(zhì)性極強，造成注水過程中井組極易水竄，同時生產(chǎn)井極易出現(xiàn)快速水淹。因此，油田的高含水問題亟待解決。

2、目前塔河油田累計開展堵調(diào)工藝450井次，取得了一定效果，但是存在兩個問題：一是整體有效率偏低(45％)；二是經(jīng)濟有效率較差。解決問題的關(guān)鍵在于堵調(diào)用劑如何組合才能實現(xiàn)既有效又便宜。堵調(diào)用劑在使用前需要進行封堵強度測試，目前現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在多種封堵強度測試裝置。

3、專利號為cn109238799a的中國專利“一種用于導(dǎo)流能力評價實驗的巖板加裝裝置及方法”提出了本發(fā)明涉及一種用于導(dǎo)流能力評價實驗的巖板加裝裝置及方法，其特征在于，該巖板加裝裝置包括支架、液壓升降平臺﹑導(dǎo)流室和位移傳感器。所述支架頂部設(shè)置有所述位移傳感器，對應(yīng)于所述位移傳感器的位置，所述液壓升降平臺頂部設(shè)置有位移傳感器反射墊塊，所述位移傳感器用于實時采集所述巖板的位移數(shù)據(jù)；所述位移傳感器和液壓升降平臺還分別電連接所述計算機。缺點不能測試顆粒強度。

4、文獻(陳陽.塔河油田碳酸鹽巖儲層系列堵劑篩選與研究[d].西安石油大學，2019.)建立室內(nèi)物理模型的主要目的是對于塔河油田碳酸鹽巖儲層裂縫張度和溶洞尺寸進行近似模擬，采用環(huán)氧樹脂膠結(jié)石英砂、鋁片和鋁球形成室內(nèi)物理模型。制作原理:石英砂與環(huán)氧樹脂在一定的配方下進行膠結(jié)，會形成非均質(zhì)人造巖心。在未膠結(jié)成型的巖心里面放入一定長度、寬度和張度的鋁片與一定直徑的鋁小球時，就會形成未成型的縫洞型巖心。放入合適濃度的酸液里面進行酸洗，巖心里面的鋁片和鋁球會和酸液反應(yīng)，最終被溶蝕。溶蝕具有隨機性，不能模擬真實巖心，且不能測試顆粒封堵強度。

5、文獻(李海波，侯吉瑞，李巍，苑登御，張麗，姜瑜，苑玉靜.碳酸鹽巖縫洞型油藏氮氣泡沫驅(qū)提高采收率機理可視化研究[j].油氣地質(zhì)與采收率，2014，21(04):93-96+106+117.)采用可視化技術(shù)，按照塔河油田四區(qū)tk467-s48縫洞剖面組合關(guān)系進行刻畫，制作可視化物理模型。具體制作流程包括:①以碳酸鹽巖粉末為主要材料，混合環(huán)氧樹脂壓制成規(guī)格為30cm*30cm*4cm的巖心，在巖心未完全固結(jié)之前，對巖心進行人工刻蝕，刻畫出縫洞組合關(guān)系，并在模型下部溶洞體內(nèi)填充50％的10目河沙；②將巖心在常溫下靜置24h，待其完全固結(jié)；③將固結(jié)后的巖心置于30cm*30cm*20cm的模具中，利用環(huán)氧樹脂對巖心進行澆鑄封裝，并在常溫下靜置24h使環(huán)氧樹脂固化；④在模型設(shè)計位置安置油井及底水管線。缺點是只能測試液體，且壁面粗糙度也是隨機性，不能重復(fù)。

6、文獻(趙亞兵.壓裂支撐劑導(dǎo)流能力影響因素及優(yōu)選實驗研究[d].中國石油大學，2018.)導(dǎo)流實驗中使用的巖板由塔里木油田克深區(qū)塊儲層深度為6000～8000m的全直徑巖心加工而成，以最大程度的反映儲層的真實情況。從地層中取出的全直徑巖心為圓柱形，直徑為5cm，先從圓柱端面的中間劈縫，然后使用線切割機加工成標準巖板。①使用線切割加工巖板前要將巖心固定，以保證加工過程中不移動；②在巖板涂抹pvc膠之前，先將巖板邊角磨平，以防止巖板抹膠后無法放進導(dǎo)流室；③在巖板進行涂抹pvc膠之前，在巖板上下兩面貼上膠帶，防止pvc膠粘在巖板面上。缺點不承壓，不能測試顆粒、液體強度。

7、根據(jù)文獻、專利所提供的方法，目前測試藥劑強度的裝置有兩種，高溫高壓填砂管裝置和常溫常壓裂縫巖板裝置，前者主要適應(yīng)于低強度液體類，不能滿足顆粒類、高強度液體固化類、顆粒高溫粘連類顆粒等使用的要求；后者適用不耐高溫高壓，無法真實模擬油藏環(huán)境。兩種測試方法均無后置空腔、均沒有考慮真實巖石壁面的粗糙度，無法測試顆粒類藥劑段塞的真實強度，且重復(fù)性差，誤差大，無法指導(dǎo)現(xiàn)場施工。亟需一種新的適合縫洞型油藏堵調(diào)用劑組合的封堵強度測試的裝置及評價方法，提高堵調(diào)工藝的有效率、降低施工費用，對堵調(diào)工藝現(xiàn)場施工的有效性具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

2、提供了一種高溫高壓堵調(diào)用劑封堵強度測試裝置，包括依次連接的注水泵、中間容器、模擬裂縫巖心和回壓閥，所述模擬巖心由巖心夾持器進行密封夾持，且外接溫度壓力控制系統(tǒng)：

3、所述模擬裂縫巖心包括裂縫巖心模型和支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)呈空心且包括拼接的上支撐殼體和下支撐板，所述裂縫巖心模型嵌在所述支撐結(jié)構(gòu)的內(nèi)部；

4、所述溫度壓力控制系統(tǒng)用于對所述模擬裂縫巖心進行加溫、加壓；所述中間容器用于存儲堵調(diào)用劑；所述注水泵用于將所述中間容器中的堵調(diào)用劑泵入所述模擬裂縫巖心中。

5、優(yōu)選地，所述上支撐殼體的下邊緣設(shè)有防滑鍵，所述下支撐板的上邊緣設(shè)有與所述防滑鍵配合的鍵槽；所述上支撐殼體和所述下支撐板之間通過防滑鍵和鍵槽配合進行固定連接。

6、優(yōu)選地，所述巖心夾持器套在所述模擬裂縫巖心的外部且將所述上支撐殼體和所述下支撐板壓緊。

7、優(yōu)選地，所述模擬裂縫巖心中設(shè)有空腔。

8、本發(fā)明提供一種高溫高壓堵調(diào)用劑封堵強度測試方法，利用上述任意一項所述的高溫高壓堵調(diào)用劑封堵強度測試裝置進行封堵強度測試，具體步驟包括：

9、s1：按照正交法和架橋圖版把堵調(diào)用劑進行組合；

10、s2：將組合后的堵調(diào)藥劑注入不銹鋼裂縫巖心，進行加溫、加壓；

11、s3：水驅(qū)，觀察驅(qū)替壓力變化，直至壓力降落，記錄最高壓力值，即為堵調(diào)用劑封堵強度；

12、s4：基于堵調(diào)用劑的種類、比例、壓力、藥劑價格排列組合組成若干個實驗組，進行實驗，構(gòu)建顆粒封堵強度和價格分類表。

13、優(yōu)選地，在s2中，加熱溫度為130℃。

14、優(yōu)選地，所述堵調(diào)用劑的種類至少包括橡膠彈性顆粒、軟彈體顆粒、塑彈體顆粒、聚合物凍膠、高溫凝膠和有機固化堵劑。

15、優(yōu)選地，實驗組實驗后，按照最高壓力值評價封堵壓力級別，其中至少包括一級、二級、三級和四級。

16、優(yōu)選地，最高壓力值大于20mpa，則封堵壓力級別為一級；若最高壓力值為15-20mpa，則封堵壓力級別為二級；若最高壓力值為10-15mpa，則封堵壓力級別為三級；若最高壓力值為0-10mpa，則封堵壓力級別為四級。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)勢：

18、本發(fā)明利用三維掃描3d打印技術(shù)，仿制了真實的油藏裂縫巖心，可以實現(xiàn)模擬油藏環(huán)境對顆粒類、液體類進行封堵強度測試，并建立了不同組合強度下的成本價格。本發(fā)明裝置利用3d打印技術(shù)、鈦合金材料、空腔端和防滑鍵等結(jié)構(gòu)，避免了假架橋現(xiàn)象，其中空腔端可以容納沒有參與架橋的顆粒，由于顆粒量最大為注入量，因此空腔設(shè)計大小大于注入顆粒量。防滑鍵結(jié)構(gòu)可以防止容器錯開，避免因裂縫尺度變化而影響架橋結(jié)果。提高與巖心夾持器的配伍性，使得設(shè)備結(jié)構(gòu)密閉性更好、性能穩(wěn)定、重復(fù)性強、使用壽命高、還原度高，更符合實際，實驗數(shù)據(jù)更準確有效。