本發(fā)明屬于石油采收領(lǐng)域，尤其涉及一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、封堵強度是石油采收領(lǐng)域重要的性能指標(biāo)，石油采收領(lǐng)域經(jīng)常會使用調(diào)驅(qū)技術(shù)來提高石油采收率，就是用封堵劑來封堵地層中的部分孔道，讓驅(qū)替流體不能通過，迫使流體轉(zhuǎn)向其它孔道，驅(qū)替出其它孔道中的石油。驅(qū)替材料能不能封堵得住孔道，會不會被高壓流體沖走，是該技術(shù)成功的關(guān)鍵之一。

2、封堵強度缺乏標(biāo)準(zhǔn)的定義，也缺少權(quán)威的測試方法，目前用于評價堵強度的方法有兩種，

3、一是開展巖心流動實驗，即在高壓下驅(qū)替流體先流過巖心，再用封堵劑封堵巖心中的孔道，再用驅(qū)替流體驅(qū)替巖心，測得前后的壓力之差，即為封堵強度。這種方法缺點是(1)巖石樣品的孔隙吼道分布復(fù)雜，巖石中分布多個縱橫交錯的喉道，有的聯(lián)通，有的不聯(lián)通，很難考察封堵劑在單個喉道中的封堵特性。(2)巖心樣品差異大，很難開展重復(fù)實驗，無法對不同的封堵劑進行同標(biāo)準(zhǔn)下的比較。

4、二是把篩網(wǎng)放置在固定底座上，把封堵劑放置在預(yù)制的不同直徑孔的篩網(wǎng)(孔板)之上，泵注流體擠壓封堵劑，測得封堵劑剛透過篩網(wǎng)時的壓力，即定義為抗壓強度。這也是《q/sy?17002-2016調(diào)剖面堵水用吸水體膨顆粒技術(shù)規(guī)范》中采用的方法。該方法的優(yōu)點是避免使用巖心，重復(fù)性較好，可以在同標(biāo)準(zhǔn)下比較不同的封堵劑的性能，缺點是篩網(wǎng)不能模擬實際孔喉的形態(tài)，測得的用于表征封堵劑性能的抗壓強度數(shù)據(jù)與實際使用情況差異大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的裝置及方法,可以簡單高效的測量孔喉中封堵劑的封堵性能，同時，根據(jù)需要模擬的孔喉大小和長度、彎曲程度預(yù)制作一系列不同內(nèi)徑的管線，配合儲液罐，高壓恒流泵，加料容器，單向閥和壓力傳感器，實現(xiàn)在不同直徑、不同長度和不同彎曲程度孔喉中評價封堵劑的封堵性能。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的裝置，包括：驅(qū)替流體輸入單元、封堵劑輸入單元、封堵強度檢測單元，

4、驅(qū)替流體輸入單元的出口連接封堵強度檢測單元的入口；

5、封堵劑輸入單元的出口連接封堵強度檢測單元的入口；

6、封堵強度檢測單元用于檢測不同孔喉大小和長度、彎曲程度下的封堵劑的封堵強度。

7、進一步地，封堵強度檢測單元的出口和入口分別設(shè)置有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器之間通過毛細管可拆卸連接。

8、進一步地，毛細管包括根據(jù)孔喉大小、長度和彎曲程度預(yù)制作的一系列不同內(nèi)徑的管線。

9、進一步地，驅(qū)替流體輸入單元包括管道連接的第一儲液罐和高壓恒流泵。

10、進一步地，封堵劑輸入單元包括通過管道依次連接的料儲容器、第一單向閥和第二單向閥。

11、進一步地，封堵強度檢測單元的出口連接第二儲液罐。

12、另一方面，本發(fā)明公開了一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的方法，包括以下步驟：

13、利用驅(qū)替流體輸入單元將驅(qū)替流體泵入封堵強度檢測單元，獲取封堵強度檢測單元的入口壓力p1和出口壓力p2；

14、利用封堵劑輸入單元將封堵劑輸入封堵強度檢測單元，獲取封堵強度檢測單元的入口壓力p1′和出口壓力p2′；

15、通過p1、p1′、p2、p2′計算封堵強度m，計算公式如下：

16、

17、進一步地，利用驅(qū)替流體輸入單元將驅(qū)替流體泵入封堵強度檢測單元，獲取封堵強度檢測單元的入口壓力p1和出口壓力p2，包括：

18、關(guān)閉第二單向閥，通過高壓恒流泵將驅(qū)替流體泵入毛細管，待驅(qū)替流體流動穩(wěn)定后，記錄第一壓力傳感器示數(shù)p1和第二壓力傳感器示數(shù)p2。

19、進一步地，利用封堵劑輸入單元將封堵劑輸入封堵強度檢測單元，獲取封堵強度檢測單元的入口壓力p1′和出口壓力p2′，包括：

20、打開第一單向閥，使封堵劑進入第一單向閥和第二單向閥之間的管道；

21、關(guān)閉第一單向閥，打開第二單向閥，使所述封堵劑進入毛細管，待流體流動穩(wěn)定后，記錄第一壓力傳感器示數(shù)p1′和第二壓力傳感器示數(shù)p2′。

22、進一步地，毛細管為根據(jù)需要模擬的孔喉大小和長度、彎曲程度預(yù)制作的一系列不同內(nèi)徑的可拆卸的管線。

23、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點：

24、1.本發(fā)明通過設(shè)計帶有毛細管的封堵裝置，其中，毛細管為根據(jù)需要模擬的孔喉大小和長度、彎曲程度預(yù)制作的一系列不同內(nèi)徑的管線，可以拆卸，方便評價高壓下封堵劑針對不同直徑、不同長度、不同彎曲形狀的孔喉的封堵強度，可以考察封堵劑在單個喉道中的封堵特性，測得的用于表征封堵劑性能的抗壓強度數(shù)據(jù)與實際使用情況相符，模擬效果好。

25、2.本發(fā)明定義了封堵強度的計算方法，計算過程簡單，可以簡單高效的表征封堵劑在對應(yīng)孔喉條件下的封堵性能。

26、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的裝置，其特征在于，包括：驅(qū)替流體輸入單元、封堵劑輸入單元、封堵強度檢測單元，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的裝置，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的裝置，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的裝置，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的裝置，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的裝置，其特征在于，

7.一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的方法，其特征在于，所述的利用驅(qū)替流體輸入單元將驅(qū)替流體泵入封堵強度檢測單元，獲取所述封堵強度檢測單元的入口壓力p1和出口壓力p2，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的方法，其特征在于，所述的利用封堵劑輸入單元將封堵劑輸入所述封堵強度檢測單元，獲取所述封堵強度檢測單元的入口壓力p1′和出口壓力p2′，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8-9任意一項所述的一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于石油采收領(lǐng)域，公開了一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的裝置及方法，裝置包括驅(qū)替流體輸入單元、封堵劑輸入單元、封堵強度檢測單元，驅(qū)替流體輸入單元的出口連接封堵強度檢測單元的入口；封堵劑輸入單元的出口連接封堵強度檢測單元的入口。本發(fā)明通過設(shè)計一種評價封堵劑在孔隙喉道中封堵強度的裝置,可以簡單高效的測量孔喉中封堵劑的封堵性能，同時，根據(jù)需要模擬的孔喉大小和長度、彎曲程度預(yù)制作一系列不同內(nèi)徑的管線，配合儲液罐，高壓恒流泵，加料容器，單向閥和壓力傳感器，實現(xiàn)在不同直徑、不同長度和不同彎曲程度孔喉中評價封堵劑的封堵性能。

技術(shù)研發(fā)人員：袁澤波,孟祥娟,李旭,張利明,雷滕蛟,彭鵬,陳慶,庹維志,陳德飛,武逸戈,李佳妮
受保護的技術(shù)使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9