本實(shí)用新型涉及石油與天然氣行業(yè)高滲油氣藏鉆井完井液保護(hù)能力礦場評價(jià)裝置,該設(shè)備采用小型化、模塊化裝置,能夠簡便、快速評價(jià)現(xiàn)場用鉆井完井液儲層保護(hù)性能,精確測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層保護(hù)能力的關(guān)鍵參數(shù)??梢约皶r(shí)、快速、準(zhǔn)確的評價(jià)鉆井完井液體系對儲層的保護(hù)能力,為鉆井現(xiàn)場及時(shí)優(yōu)化鉆井完井液儲層保護(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)過程中,針對油氣層保護(hù)方面的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
背景技術(shù):
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,鉆井液對油氣藏的保護(hù)能力越來越受到人們關(guān)注。高滲油氣藏滲透率高,孔喉直徑大,黏土礦物發(fā)育,潛在儲層損害因素強(qiáng)。鉆井液作為打開儲層的工作流體,固相含量高,極易損害儲層。如果鉆井完井液濾餅性能不佳,儲層保護(hù)性能不良,極易誘導(dǎo)嚴(yán)重的儲層損害,可能導(dǎo)致油氣層發(fā)現(xiàn)不及時(shí)、油氣層評價(jià)錯誤,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),礦場施工過程中需要不斷的優(yōu)化鉆井完井液配方。但是目前礦場施工時(shí)主要關(guān)注鉆井液流變性,對鉆井液的儲層保護(hù)能力評價(jià)有所忽視。如果因此,在礦場內(nèi)及時(shí)開展鉆井完井液儲層損害評價(jià)具有重要意義。
目前,鉆井完井液儲層損害評價(jià)實(shí)驗(yàn)主要采用常規(guī)鉆井完井液評價(jià)技術(shù),或采用授權(quán)號為CN1014820098中國專利公開的“高溫高壓多功能水平井損害評價(jià)”實(shí)驗(yàn)裝置,總結(jié)現(xiàn)有鉆井完井液損害評價(jià)相關(guān)文獻(xiàn)和專利,并結(jié)合礦場情況,存在以下不足:
鉆井完井液評價(jià)裝置均為室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評價(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、圍壓泵、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,對現(xiàn)場施工人員要求高,因此不適宜在礦場使用。當(dāng)鉆井平臺與鉆井液評價(jià)實(shí)驗(yàn)室相距較遠(yuǎn)時(shí),無法實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場調(diào)整的鉆井液儲層保護(hù)能力進(jìn)行及時(shí)分析評價(jià),如果隨時(shí)將調(diào)整后的鉆井液運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行評價(jià)后再決定是否使用調(diào)整后的鉆井完井液,將大幅延長鉆井周期。綜上認(rèn)為,現(xiàn)有的鉆井完井液儲層損害評價(jià)裝置不易在礦場使用,無法在礦場進(jìn)行及時(shí)、快速的鉆井完井液儲層保護(hù)能力評價(jià)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型目的在于提供一種針對礦場使用的簡易、快速、準(zhǔn)確評價(jià)氣藏高溫高壓鉆井液損害評價(jià)裝置,它具有易于搬運(yùn)、操作簡單、測試時(shí)間短、測試精度高等特點(diǎn),能夠通過標(biāo)準(zhǔn)巖心柱模塊和壓力傳感器模塊,模擬不同類型儲層地質(zhì)和工程特征。通過監(jiān)測巖心損害前后逆鉆井液損害方向的氣體壓力衰減過程,快速評價(jià)鉆井完井液損害程度??朔顺R?guī)的鉆井完井液動態(tài)損害評價(jià)裝置大,操作復(fù)雜,不易在礦場使用的問題,實(shí)現(xiàn)礦場條件下及時(shí)、快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行鉆井液動態(tài)損害評價(jià)。
為達(dá)到以上技術(shù)目的,本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案。
高滲油氣藏鉆井完井液保護(hù)能力礦場評價(jià)裝置主要包括:高滲油氣藏鉆井完井液保護(hù)能力礦場評價(jià)裝置主要由筒體、柱塞、電機(jī)、轉(zhuǎn)動葉片、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。標(biāo)準(zhǔn)巖心由密封套包裹,密封套由軟性密封材料和熱塑套組合而成,密封套下部與巖樣鋼底座緊密相連,巖樣鋼底座與筒體之間通過螺紋連接,筒體與密封套之間有流體空間,筒體上部為柱塞,柱塞開孔可以傳遞壓力與流體,流體通過流體入口開關(guān)注入流體空間,流體入口開關(guān)通過連接管線高壓氮?dú)馄肯噙B,流體空間的壓力可通過壓力傳感器進(jìn)行監(jiān)測,標(biāo)準(zhǔn)高壓氮?dú)馄肯蛄黧w空間內(nèi)的工作流體提供驅(qū)替壓力,驅(qū)替壓力由減壓閥進(jìn)行調(diào)節(jié),電機(jī)帶動轉(zhuǎn)動葉片對鉆井完井液進(jìn)行攪拌,模擬鉆井完井液流動過程,壓力傳感器和電機(jī)轉(zhuǎn)速通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行記錄和控制,夾持器底座對筒體進(jìn)行支撐,鉆井完井液損害時(shí),向流體空間內(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)記錄鉆井完井液濾失量,濾失完成后,將流體空間沖洗干凈,將標(biāo)準(zhǔn)巖心從密封套中取出,對鉆井完井液濾餅進(jìn)行處理后將標(biāo)準(zhǔn)巖心倒置并通過新的密封套與巖樣鋼底座進(jìn)行密封,重新將巖樣鋼底座與筒體連接后,向流體空間內(nèi)注入一定壓力氮?dú)獠㈥P(guān)閉流體入口開關(guān),待流體空間內(nèi)壓力穩(wěn)定后,打開流體流出開關(guān),通過壓力傳感器記錄壓力衰減數(shù)據(jù)并在程序主界面上繪制驅(qū)替衰減曲線。所有裝置均為模塊化裝置。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置相比,具有如下有益效果:
本實(shí)用新型原理可靠,操作簡單,填補(bǔ)了礦場用鉆井完井液動態(tài)損害評價(jià)裝置的空白。實(shí)現(xiàn)了鉆井完井液儲層保護(hù)能力評價(jià)裝置小型化,為礦場評價(jià)鉆井完井液保護(hù)能力評價(jià)的即時(shí)化、及時(shí)化和簡易化提供了條件,實(shí)現(xiàn)了礦場用鉆井完井液儲層保護(hù)性能的及時(shí)跟蹤,可以解決現(xiàn)場不斷調(diào)整鉆井完井液儲層保護(hù)性能評價(jià)不足的問題。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型高滲油氣藏鉆井完井液保護(hù)能力礦場評價(jià)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型密封巖心的橫截面示意圖。
圖中:1.筒體,2.柱塞,3.電機(jī),4.轉(zhuǎn)動葉片,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
下面根據(jù)附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。
參看圖1和圖2,鉆井完井液損害評價(jià)系統(tǒng)主要由筒體、釜體、柱塞、電機(jī)、轉(zhuǎn)動葉片、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。標(biāo)準(zhǔn)巖心6的由密封套5包裹,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1之間通過螺紋連接,筒體1與密封套5之間有流體空間11,筒體1上部為柱塞2,柱塞2開 孔可以傳遞壓力與流體,流體通過流體入口開關(guān)8注入流體空間11,流體入口開關(guān)8通過連接管線12高壓氮?dú)馄?相連,流體空間11的壓力可通過壓力傳感器7進(jìn)行監(jiān)測,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帶動轉(zhuǎn)動葉片4對鉆井完井液進(jìn)行攪拌,模擬鉆井完井液流動過程,壓力傳感器7和電機(jī)3轉(zhuǎn)速通過計(jì)算機(jī)15進(jìn)行記錄和控制,夾持器底座16對筒體1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1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。