一種用于評價(jià)沖洗液的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于評價(jià)沖洗液的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前頁巖氣開發(fā)均采用油基泥漿鉆開產(chǎn)層，而油基泥漿在井壁形成的油膜影響水泥石與地層的膠結(jié)質(zhì)量，同時(shí)由于油基泥漿粘稠，且套管居中度差，頂替效率低，降低固井質(zhì)量，影響環(huán)空整體密封效果。
[0003]高效沖洗液技術(shù)是目前提高頁巖氣固井質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一，采用合理的沖洗液體系和有效的沖洗工藝，能有效提高固井質(zhì)量。但目前在固井施工過程中，影響沖洗液沖沖洗效果的因素較多，如:井身質(zhì)量、井斜、井眼尺寸、泥漿性能、施工排量、沖洗液理化性能、前置液結(jié)構(gòu)等因素。目前沖洗液體系及沖洗工藝室內(nèi)評價(jià)手段缺乏或者相對簡單，未能真正有效的開展沖洗液評價(jià)工作，沖洗液技術(shù)停留在一定的主觀認(rèn)識和理論研究上。例如，室內(nèi)主要通過六速粘度計(jì)旋轉(zhuǎn)方式開展沖洗液評價(jià)。該方法雖然簡單，但不能有效的模擬井筒，評價(jià)方法缺乏有效性。在現(xiàn)場主要通過試驗(yàn)井，開展現(xiàn)場應(yīng)用和評價(jià)，但是由于現(xiàn)場影響因素較多，容易導(dǎo)致評價(jià)結(jié)果失真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，本發(fā)明旨在提供一種用于評價(jià)沖洗液的裝置。本裝置在真實(shí)模擬井下環(huán)境條件下，能夠合理的開展沖洗液沖洗效率評價(jià)。本發(fā)明還提供一種用于評價(jià)沖洗液的方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于評價(jià)沖洗液的裝置，其包括:
[0006]鉆井液箱，
[0007]沖洗液箱，
[0008]第一流體通道，其與鉆井液箱和沖洗液箱選擇性連通，
[0009]環(huán)狀的第二流體通道，包括由第一內(nèi)檢測筒和套接在第一內(nèi)檢測筒外的第一外檢測筒形成的第一環(huán)空部，其中，第二流體通道的一端與第一流體通道相連通，另一端與鉆井液箱和沖洗液箱選擇性連通，
[0010]評價(jià)單元，用于根據(jù)第一環(huán)空部在鉆井液流過前、后的質(zhì)量以及在沖洗液流過后的質(zhì)量來評價(jià)沖洗液的性能。
[0011]通過上述設(shè)置，能更真實(shí)地模擬井下環(huán)境條件下，沖洗液的沖洗效率。從而有利于開展沖洗工藝評價(jià)，提高固井質(zhì)量。并且此裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)。
[0012]優(yōu)選地，第一外檢測筒的內(nèi)壁面由人工砂巖制造。通過這種設(shè)置模擬不同界面的沖洗液評價(jià)效率，有利于更好地模擬實(shí)際固井施工中的井壁。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，在第一環(huán)空部的兩端分別設(shè)置包含于第二流體通道的第二環(huán)空部和第三環(huán)空部，第二環(huán)空部由第二內(nèi)筒和套接在第二內(nèi)筒外的第二外筒形成，第三環(huán)空部由第三內(nèi)筒和套接在第三內(nèi)筒外的第三外筒形成，其中，第一內(nèi)檢測筒的兩端分別與第二內(nèi)筒和第三內(nèi)筒可拆卸式連接，第一外檢測筒的兩端分別與第二外筒和第三外筒可拆卸式連接。通過上述設(shè)置，將第一環(huán)空部設(shè)置在了第二環(huán)空部和第三環(huán)空部的中間，同時(shí)第一內(nèi)檢測筒和第一外檢測筒能由第二流體通道上拆卸下來。從而可以更換不同材質(zhì)的第一外檢測筒，有利于模擬不同地質(zhì)條件的井壁。同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)將第一外檢測筒取下稱重，簡化了操作。
[0014]優(yōu)選地，第一流體通道包括圓管，圓管的入口端與鉆井液箱和沖洗液箱選擇性連通，出口端與第二流體通道連通的。其結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)第二流體通道與鉆井液箱和沖洗液箱選擇性連通。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)選地，圓管設(shè)置在由第一內(nèi)檢測筒、第二內(nèi)筒和第三內(nèi)筒形成的內(nèi)空間中。通過這種設(shè)置，使得整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省了占地空間。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，在圓管的入口端設(shè)置用于支撐圓管、第三內(nèi)筒和第三外筒的支撐座，支撐座上設(shè)置有入口孔和出口孔，入口孔用于使圓管和鉆井液箱和沖洗液箱選擇性連通，出口孔用于使第三環(huán)空部和鉆井液箱和沖洗液箱選擇性連通。通過這種設(shè)置，使得整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊合理。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，在圓管的出口端設(shè)置用于支撐圓管、第二內(nèi)筒和第二外筒的堵頭。其結(jié)構(gòu)緊湊，易于實(shí)現(xiàn)。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，在圓管的出口端的側(cè)壁上設(shè)置用于連通第二環(huán)空部的連通孔。通過這種設(shè)置，有利于鉆井液或沖洗液的環(huán)狀流動(dòng)，更好地模擬實(shí)際工作狀況。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，在第二內(nèi)筒與第一內(nèi)檢測筒的軸向之間設(shè)置套接在圓管的外壁上的第一內(nèi)管支撐筒，第一內(nèi)管支撐筒的兩端的外壁分別套接在第二內(nèi)筒和第一內(nèi)檢測筒的內(nèi)壁上，在第三內(nèi)筒與第一內(nèi)檢測筒的軸向之間設(shè)置套接在圓管的外壁上的第二內(nèi)管支撐筒，第二內(nèi)管支撐筒的兩端的外壁分別套接在第一內(nèi)檢測筒和第三內(nèi)筒的內(nèi)壁上。通過上述設(shè)置方便了將第一內(nèi)檢測筒的兩端分別與第二內(nèi)筒和第三內(nèi)筒連接，并且能很容易地實(shí)現(xiàn)將第一內(nèi)檢測筒從第一內(nèi)管支撐筒和第二內(nèi)管支撐筒上拆下來。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，在第二外筒與第一外檢測筒的軸向之間設(shè)置第一外管支撐筒，第一外管支撐筒的兩端分別套接在第二外筒和第一外檢測筒的外壁上，在第三外筒與第一外檢測筒的軸向之間設(shè)置第二外管支撐筒，第二外管支撐筒的兩端分別套接在第三外筒和第一外檢測筒的外壁上。通過上述設(shè)置實(shí)現(xiàn)了第一外檢測筒的兩端分別與第二外筒和第三外筒的連接。并且能很容易地實(shí)現(xiàn)將第一外檢測筒從第一外管支撐筒和第二外管支撐筒上拆下來。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，還包括支架和與支架連接并能相對于支架旋轉(zhuǎn)的工作臺，將支撐座和堵頭設(shè)置在工作臺上。通過這種設(shè)置能實(shí)現(xiàn)工作臺相對于水平地面的旋轉(zhuǎn)，從而能模擬水平井、直井和斜井的沖洗工藝評價(jià)。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，在第一流體通道上設(shè)置用于控制流體流速和壓力的控制元件。也就是在泥漿箱和沖洗液箱選擇性與第二流體通道相連接的送入管道上設(shè)置用于控制流體流速和壓力的控制元件。通過這種設(shè)置能調(diào)解沖洗液通過第一流體通道和第二流體通道的速度和壓力，能夠有效地開展紊流和層理頂替評價(jià)。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，在第三環(huán)空部的末端設(shè)置影像記錄元件。通過這種設(shè)置，能夠記錄流體流動(dòng)狀態(tài)，觀察摻混界面，為沖洗工藝的研究提供分析手段。同時(shí)能夠開展不同流動(dòng)狀態(tài)下的頂替效率分析，能夠開展流場分析。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種使用根據(jù)上述的裝置來評價(jià)沖洗液的方法，包括以下步驟:
[0025]步驟一:稱重第一外檢測筒，得到第一質(zhì)量值；
[0026]步驟二:使鉆井液箱與第一流體通道連接，使鉆井液循環(huán)；
[0027]步驟三:稱重第一外檢測筒，得到第二質(zhì)量值；
[0028]步驟四:使所述沖洗液箱與所述第一流體通道連接，使沖洗液循環(huán)；
[0029]步驟五:稱重第一外檢測筒，得到第三質(zhì)量值；
[0030]步驟六:基于第一質(zhì)量值、第二質(zhì)量值和第三質(zhì)量值來評價(jià)沖洗液的效果。
[0031]在步驟六之前，依次重復(fù)步驟四和步驟五。通過上述方法，能很容易地開展沖洗液沖洗評價(jià)效率，也能開展沖洗液沖洗工藝評價(jià)。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠真實(shí)模擬井筒內(nèi)沖洗液流動(dòng)狀態(tài)，能夠開展沖洗液沖洗效率評價(jià)，也能開展沖洗工藝評價(jià)，能夠開展不同流動(dòng)狀態(tài)下的頂替效率分析，能夠開展流場分析。
【附圖說明】
[0033]下面將結(jié)合附圖來對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地描述。在圖中:
[0034]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于評價(jià)沖洗液的裝置。
[0035]附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0036]在下文中將介紹根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0037]圖1詳細(xì)地顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于評價(jià)沖洗液的裝置100。如圖1所示，評價(jià)沖洗液的裝置100包括鉆井液箱1、沖洗液箱2、第一流體通道3、第二流體通道4和評價(jià)單元(圖中未示出)。其中，第一流體通道3與鉆井液箱1和沖洗液箱2選擇性連通。第二流體通道4的一端與第一流體通道3相連通，另一端與鉆井液箱1和沖洗液箱2選擇性連通。第二流體通道4包括由第一內(nèi)檢測筒6和套接在第一內(nèi)檢測筒6外的第一外檢測筒7形成的第一環(huán)空部41。評價(jià)單元用于根據(jù)第一外檢測筒7在鉆井液流過第一環(huán)空部41前、后的質(zhì)量以及在沖洗液流過后的質(zhì)量來評價(jià)沖洗液的性能。
[0038]由此，第一流體通道3先與鉆井液箱1連通，使鉆井液依次