高滲油氣藏鉆井完井液保護(hù)能力礦場(chǎng)評(píng)價(jià)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及石油天然氣行業(yè)高滲油氣藏鉆井完井液保護(hù)能力礦場(chǎng)評(píng)價(jià)裝置，主要包括筒體、柱塞、電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)葉片、密封套、標(biāo)準(zhǔn)巖心、壓力傳感器、流體出入口開關(guān)、高壓氮?dú)馄?、減壓閥、巖樣鋼底座、連接管線、計(jì)算機(jī)及夾持器底座。鉆井完井液損害評(píng)價(jià)過(guò)程中流體壓力提供巖樣圍壓，鉆井完井液體積為定值，巖樣由目的層露頭制備。采用恒壓方式損害儲(chǔ)層巖巖樣，通過(guò)監(jiān)測(cè)筒體內(nèi)氣體壓力衰減過(guò)程實(shí)現(xiàn)巖樣氣測(cè)滲透率損害程度快速評(píng)價(jià)。本發(fā)明原理可靠，操作簡(jiǎn)單，填補(bǔ)了礦場(chǎng)用高滲油氣藏鉆井完井液動(dòng)態(tài)損害評(píng)價(jià)裝置的空白。實(shí)現(xiàn)了鉆井完井液儲(chǔ)層保護(hù)能力評(píng)價(jià)裝置小型化，為礦場(chǎng)評(píng)價(jià)鉆井完井液保護(hù)能力評(píng)價(jià)的即時(shí)化、及時(shí)化和簡(jiǎn)易化提供了條件。
【專利說(shuō)明】
高滲油氣藏鉆井完井液保護(hù)能力礦場(chǎng)評(píng)價(jià)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石油與天然氣行業(yè)高滲油氣藏鉆井完井液保護(hù)能力礦場(chǎng)評(píng)價(jià)裝置，該設(shè)備采用小型化、模塊化裝置，能夠簡(jiǎn)便、快速評(píng)價(jià)現(xiàn)場(chǎng)用鉆井完井液儲(chǔ)層保護(hù)性能，精確測(cè)量鉆井完井液濾餅厚度、濾失量和滲透率損害程度等鉆井完井液儲(chǔ)層保護(hù)能力的關(guān)鍵參數(shù)。可以及時(shí)、快速、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)鉆井完井液體系對(duì)儲(chǔ)層的保護(hù)能力，為鉆井現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)優(yōu)化鉆井完井液儲(chǔ)層保護(hù)能力性能提供可靠依據(jù)。該設(shè)備屬于石油與天然氣勘探開發(fā)過(guò)程中，針對(duì)油氣層保護(hù)方面的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球天然氣勘探開發(fā)，尤其是大量海上高滲油氣藏的成功勘探，鉆井完井液對(duì)油氣藏的保護(hù)能力越來(lái)越受到人們關(guān)注。高滲油氣藏滲透率高，孔喉直徑大，黏土礦物發(fā)育，潛在儲(chǔ)層損害因素強(qiáng)。鉆井完井液作為打開儲(chǔ)層的工作流體，固相含量高，極易損害儲(chǔ)層。如果鉆井完井液濾餅性能不佳，儲(chǔ)層保護(hù)性能不良，極易誘導(dǎo)嚴(yán)重的儲(chǔ)層損害，可能導(dǎo)致油氣層發(fā)現(xiàn)不及時(shí)、油氣層評(píng)價(jià)錯(cuò)誤，嚴(yán)重縮短氣藏開采壽命，增大投資風(fēng)險(xiǎn)，影響油氣田開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益。尤其是在油價(jià)低位運(yùn)行時(shí)，良好的儲(chǔ)層保護(hù)措施有助于降低勘探開發(fā)成本。在油氣藏藏鉆井施工作業(yè)中，考慮地層條件及工程需要，為了滿足安全高效鉆進(jìn)，礦場(chǎng)施工過(guò)程中需要不斷的優(yōu)化鉆井完井液配方。但是目前礦場(chǎng)施工時(shí)主要關(guān)注鉆井完井液流變性，對(duì)鉆井完井液的儲(chǔ)層保護(hù)能力評(píng)價(jià)有所忽視。如果因此，在礦場(chǎng)內(nèi)及時(shí)開展鉆井完井液儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)具有重要意義。
[0003]目前，鉆井完井液儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)主要采用常規(guī)鉆井完井液評(píng)價(jià)技術(shù)，或采用授權(quán)號(hào)為CN1014820098中國(guó)專利公開的“高溫高壓多功能水平井損害評(píng)價(jià)”實(shí)驗(yàn)裝置，總結(jié)現(xiàn)有鉆井完井液損害評(píng)價(jià)相關(guān)文獻(xiàn)和專利，并結(jié)合礦場(chǎng)情況，存在以下不足:
[0004]鉆井完井液評(píng)價(jià)裝置均為室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)裝置，實(shí)驗(yàn)設(shè)備繁多、體積較大，包括巖心夾持器、加溫釜體、中間容器、圍壓栗、六通閥及高壓氣瓶等，且操作繁瑣，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)裝置操作復(fù)雜，需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員要求高，因此不適宜在礦場(chǎng)使用。當(dāng)鉆井平臺(tái)與鉆井完井液評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室相距較遠(yuǎn)時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整的鉆井完井液儲(chǔ)層保護(hù)能力進(jìn)行及時(shí)分析評(píng)價(jià)，如果隨時(shí)將調(diào)整后的鉆井完井液運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行評(píng)價(jià)后再?zèng)Q定是否使用調(diào)整后的鉆井完井液，將大幅延長(zhǎng)鉆井周期。綜上認(rèn)為，現(xiàn)有的鉆井完井液儲(chǔ)層損害評(píng)價(jià)裝置不易在礦場(chǎng)使用，無(wú)法在礦場(chǎng)進(jìn)行及時(shí)、快速的鉆井完井液儲(chǔ)層保護(hù)能力評(píng)價(jià)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種針對(duì)礦場(chǎng)使用的簡(jiǎn)易、快速、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)高滲油氣藏鉆井完井液損害評(píng)價(jià)裝置，它具有易于搬運(yùn)、操作簡(jiǎn)單、測(cè)試時(shí)間短、測(cè)試精度高等特點(diǎn)，能夠通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)巖心柱模塊和壓力傳感器模塊，模擬不同類型儲(chǔ)層地質(zhì)和工程特征。通過(guò)監(jiān)測(cè)巖心損害前后逆鉆井完井液損害方向的氣體壓力衰減過(guò)程，快速評(píng)價(jià)鉆井完井液損害程度。克服了常規(guī)的鉆井完井液動(dòng)態(tài)損害評(píng)價(jià)裝置大，操作復(fù)雜，不易在礦場(chǎng)使用的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)礦場(chǎng)條件下及時(shí)、快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行鉆井完井液動(dòng)態(tài)損害評(píng)價(jià)。
[0006]為達(dá)到以上技術(shù)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。
[0007]高滲油氣藏鉆井完井液保護(hù)能力礦場(chǎng)評(píng)價(jià)裝置主要包括:筒體，柱塞，電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，密封套，標(biāo)準(zhǔn)巖心，壓力傳感器，流體入口開關(guān)，高壓氮?dú)馄?，減壓閥，流體空間，連接管線，巖樣鋼底座，流體出口開關(guān)，計(jì)算機(jī)，夾持器底座組成，橡膠套上端巖心上端平齊。所述標(biāo)準(zhǔn)巖心柱為目的層段露頭巖樣標(biāo)準(zhǔn)樣，長(zhǎng)度3cm，直徑2.54cm，筒體內(nèi)徑20cm，高度12cm。所述筒體上端與所述的流體流入開關(guān)通過(guò)帶快速接頭的管線和減壓閥與高壓氮?dú)馄肯噙B，鉆井完井液損害時(shí)向流體空間中加適量鉆井完井液，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)氮?dú)馄刻峁?qū)替壓力，鉆井完井液通過(guò)下柱塞流出巖心，損害完成后流體空間洗凈，取出巖心并倒置并通過(guò)密封套與巖樣鋼底座重新進(jìn)行密封，密封完成后向流體空間內(nèi)注入一定壓力的氣體，待壓力穩(wěn)定后打開流體流出開關(guān)通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)壓力變化。實(shí)驗(yàn)用鉆井完井液礦場(chǎng)用高溫鉆井完井液，損害通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)氮?dú)馄磕M原地壓力施加流壓，標(biāo)準(zhǔn)樣品為礦場(chǎng)目的層為的露頭樣品。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置相比，具有如下有益效果:
[0009]本發(fā)明原理可靠，操作簡(jiǎn)單，填補(bǔ)了礦場(chǎng)用鉆井完井液動(dòng)態(tài)損害評(píng)價(jià)裝置的空白。實(shí)現(xiàn)了鉆井完井液儲(chǔ)層保護(hù)能力評(píng)價(jià)裝置小型化，為礦場(chǎng)評(píng)價(jià)鉆井完井液保護(hù)能力評(píng)價(jià)的即時(shí)化、及時(shí)化和簡(jiǎn)易化提供了條件，實(shí)現(xiàn)了礦場(chǎng)用鉆井完井液儲(chǔ)層保護(hù)性能的及時(shí)跟蹤，可以解決現(xiàn)場(chǎng)不斷調(diào)整鉆井完井液儲(chǔ)層保護(hù)性能評(píng)價(jià)不足的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明高滲油氣藏鉆井完井液保護(hù)能力礦場(chǎng)評(píng)價(jià)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖2為本發(fā)明密封巖心的橫截面示意圖。
[0012]圖中:1.筒體，2.柱塞，3，電機(jī)，4.轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，5.密封套，6.標(biāo)準(zhǔn)巖心，7.壓力傳感器，8.流體入口開關(guān)，9.高壓氮?dú)馄浚?0.減壓閥，11、流體空間，12、連接管線，13、巖樣鋼底座，14、流體出口開關(guān)，15.計(jì)算機(jī)，16.夾持器底座，17、軟性密封材料，18、熱塑套。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]參看圖1和圖2，鉆井完井液損害評(píng)價(jià)系統(tǒng)主要由筒體、釜體、柱塞、電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)葉片、密封套、標(biāo)準(zhǔn)巖心、流體進(jìn)入通道、高壓氮?dú)馄?、減壓閥、連接管線、巖樣鋼底座、流體出口開關(guān)、計(jì)算器和夾持器支架組成。裝有標(biāo)準(zhǔn)巖心6的橡密封套5位于筒體I內(nèi)，密封套5由軟性密封材料17和熱塑套18組合而成，橡膠套5下部與巖樣鋼底座13緊密相連，巖樣鋼底座13與筒體I之間通過(guò)螺紋連接，筒體I與密封套5之間有流體空間11。筒體I上部為柱塞2，柱塞2開孔可以傳遞壓力與流體，流體通過(guò)流體入口開關(guān)8注入流體空間11，流體入口開關(guān)8通過(guò)連接管線12高壓氮?dú)馄?相連，流體空間11的壓力可通過(guò)壓力傳感器7進(jìn)行監(jiān)測(cè)，標(biāo)準(zhǔn)高壓氮?dú)馄?向流體空間11內(nèi)的工作流體提供驅(qū)替壓力，驅(qū)替壓力由減壓閥10進(jìn)行調(diào)節(jié)，電機(jī)3帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)葉片4對(duì)鉆井完井液進(jìn)行攪拌，模擬鉆井完井液流動(dòng)過(guò)程，壓力傳感器7和電機(jī)3轉(zhuǎn)速通過(guò)計(jì)算機(jī)15進(jìn)行記錄和控制，夾持器底座16對(duì)筒體I進(jìn)行支撐。鉆井完井液損害時(shí)，向流體空間11內(nèi)加一定體積鉆井完井液，調(diào)節(jié)合適驅(qū)替壓差，打開流體出口開關(guān)14記錄鉆井完井液濾失量。濾失完成后，將流體空間11沖洗干凈，將標(biāo)準(zhǔn)巖心6從密封套5中取出，對(duì)鉆井完井液濾餅進(jìn)行處理后將標(biāo)準(zhǔn)巖心6倒置并通過(guò)新的密封套5與巖樣鋼底座13進(jìn)行密封，重新將巖樣鋼底座13與筒體I連接后，向流體空間11內(nèi)注入一定壓力氮?dú)獠㈥P(guān)閉流體入口開關(guān)8，待流體空間11內(nèi)壓力穩(wěn)定后，打開流體流出開關(guān)14，通過(guò)壓力傳感器7記錄壓力衰減數(shù)據(jù)并在程序主界面上繪制驅(qū)替衰減曲線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的鉆井完井液濾失量以及流體空間11內(nèi)壓力衰減曲線，通過(guò)對(duì)比濾失量和壓力半衰期即可評(píng)價(jià)鉆井完井液的儲(chǔ)層保護(hù)能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.參看圖1和圖2，高滲油氣藏鉆井完井液保護(hù)能力礦場(chǎng)評(píng)價(jià)裝置主要由筒體、釜體、柱塞、電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)葉片、密封套、標(biāo)準(zhǔn)巖心、流體進(jìn)入通道、高壓氮?dú)馄?、減壓閥、連接管線、巖樣鋼底座、流體出口開關(guān)、計(jì)算器和夾持器支架組成。裝有標(biāo)準(zhǔn)巖心6的橡密封套5位于筒體I內(nèi)，密封套5由軟性密封材料17和熱塑套18組合而成，橡膠套5下部與巖樣鋼底座13緊密相連，巖樣鋼底座13與筒體I之間通過(guò)螺紋連接，筒體I與密封套5之間有流體空間11。筒體I上部為柱塞2，柱塞2開孔可以傳遞壓力與流體，流體通過(guò)流體入口開關(guān)8注入流體空間11，流體入口開關(guān)8通過(guò)連接管線12高壓氮?dú)馄?相連，流體空間11的壓力可通過(guò)壓力傳感器7進(jìn)行監(jiān)測(cè)，標(biāo)準(zhǔn)高壓氮?dú)馄?向流體空間11內(nèi)的工作流體提供驅(qū)替壓力，驅(qū)替壓力由減壓閥10進(jìn)行調(diào)節(jié)，電機(jī)3帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)葉片4對(duì)鉆井液進(jìn)行攪拌，模擬鉆井液流動(dòng)過(guò)程，壓力傳感器7和電機(jī)3轉(zhuǎn)速通過(guò)計(jì)算機(jī)15進(jìn)行記錄和控制，夾持器底座16對(duì)筒體I進(jìn)行支撐。鉆井完井液損害時(shí)，向流體空間11內(nèi)加一定體積鉆井完井液，調(diào)節(jié)合適驅(qū)替壓差，打開流體出口開關(guān)14記錄鉆井完井液濾失量。濾失完成后，將流體空間11沖洗干凈，將標(biāo)準(zhǔn)巖心6從密封套5中取出，對(duì)鉆井液濾餅進(jìn)行處理后將標(biāo)準(zhǔn)巖心6倒置并通過(guò)新的密封套5與巖樣鋼底座13進(jìn)行密封，重新將巖樣鋼底座13與筒體I連接后，向流體空間11內(nèi)注入一定壓力氮?dú)獠㈥P(guān)閉流體入口開關(guān)8，待流體空間11內(nèi)壓力穩(wěn)定后，打開流體流出開關(guān)14，通過(guò)壓力傳感器7記錄壓力衰減數(shù)據(jù)并在程序主界面上繪制驅(qū)替衰減曲線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的鉆井完井液濾失量以及流體空間11內(nèi)壓力衰減曲線，通過(guò)對(duì)比濾失量和壓力半衰期即可評(píng)價(jià)鉆井完井液的儲(chǔ)層保護(hù)能力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所有裝置均為模塊化裝置，易于拆卸搬運(yùn)，適合在礦場(chǎng)使用。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的標(biāo)準(zhǔn)巖心6是采用鉆探目的層段露頭巖樣制備而成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，密封套5由18熱塑套和軟性密封材料組合進(jìn)行密封。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，損害過(guò)程中標(biāo)準(zhǔn)巖心6所受圍壓與損害壓力相等，不需要單獨(dú)提供圍壓。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，進(jìn)行損害評(píng)價(jià)時(shí)，將巖心倒置，評(píng)價(jià)逆鉆井液損害方向的巖心滲透率損害情況。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK105891425SQ201610363718
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】游利軍, 張杜杰, 康毅力, 田鍵, 王立民, 何賽
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué)