本發(fā)明涉及一種暫堵劑暫堵性能評價實驗裝置及其工作方法與應(yīng)用，屬于油氣田開發(fā)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會的進(jìn)一步發(fā)展，世界對于石油的需求日益增加。在大型整裝油田、高滲區(qū)塊開發(fā)進(jìn)入高含水中后期時，開發(fā)低滲、特低滲油氣藏顯得十分必要，而水力壓裂作為一項增產(chǎn)技術(shù)，在開發(fā)低滲油氣藏過程中能起到非常重要的作用。水力壓裂在地層中能形成具有超高導(dǎo)流能力的裂縫，進(jìn)而增加油井的產(chǎn)量，但該措施效果不可能做到一勞永逸。隨著壓裂井的開發(fā)生產(chǎn)，第一次產(chǎn)生的水力裂縫所控制的泄油區(qū)內(nèi)的原油已采出程度很高，但泄油區(qū)外的大量剩余油動用程度較低。對于已經(jīng)進(jìn)入高含水期的非均質(zhì)低滲油氣藏而言，開發(fā)過程中需要多次實施重復(fù)壓裂，因此提高重復(fù)壓裂效果尤其重要。為此越來越多的學(xué)者開始研究以裂縫轉(zhuǎn)向為目的的裂縫暫堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)，通過暫堵劑暫堵老縫，在縱向和平面上開啟新的裂縫，從而溝通新的未被動用泄油區(qū)，而老縫中的暫堵劑在一定的時間內(nèi)自動降解，對油層不產(chǎn)生污染，提高原油產(chǎn)量和油田最終采收率。

裂縫暫堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)是應(yīng)用各種暫堵控制劑使流體在地層中發(fā)生轉(zhuǎn)向。遵循流體向阻力最小方向流動的原則，暫堵劑進(jìn)入井筒的炮眼，部分進(jìn)入地層中的裂縫或高滲透層，在炮眼處和高滲透帶產(chǎn)生濾餅橋堵，形成高于裂縫破裂壓力的壓差值，使后續(xù)工作液不能向裂縫和高滲透帶進(jìn)入，從而使壓裂液進(jìn)入高應(yīng)力區(qū)或新裂縫層，促使新縫的產(chǎn)生和支撐劑的鋪置變化，產(chǎn)生橋堵的轉(zhuǎn)向劑在施工完成后溶于地層水或壓裂液，不對地層產(chǎn)生污染。該項技術(shù)成功的關(guān)鍵在于所用暫堵劑的封堵性能如何，即暫堵劑要能夠堵住地層中的老裂縫，使后續(xù)工作液不能向裂縫和高滲透帶進(jìn)入，這樣才能保證在施工時憋起高壓從而實現(xiàn)裂縫的轉(zhuǎn)向。所以對于暫堵劑堵塞性能的評價至關(guān)重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種暫堵劑暫堵性能評價實驗裝置。

本發(fā)明還提供一種上述實驗裝置的工作方法。

本發(fā)明還提供一種利用上述實驗裝置工作方法進(jìn)行暫堵劑暫堵性能評價的方法。

本發(fā)明設(shè)計評價暫堵劑實驗裝置研究暫堵劑的堵塞性能，目的是為了探究所用暫堵劑能否堵住裂縫從而憋氣高壓，這對于能否成功的實施重復(fù)壓裂有非常重要的意義。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種暫堵劑暫堵性能評價實驗裝置，包括：

暫堵液容器模塊，用于盛裝暫堵劑；

加壓模塊，用于向所述暫堵液容器模塊加壓，模擬實驗壓力；加壓模塊實驗采用氮氣加壓，通過電腦控制系統(tǒng)控制實驗壓力大小，也可通過手工控制加壓，出口通過壓力表讀取加壓壓力，加壓裝置加壓壓力最高可達(dá)10mpa以上，根據(jù)實驗設(shè)備與實際現(xiàn)場規(guī)模的比例，完全可滿足實驗需求，加壓管線采用直徑0.5-1cm的耐高壓管線；

模擬井筒模塊，用于模擬井筒；

模擬裂縫模塊，用于模擬地下裂縫；

漏失液計量模塊，用于計量暫堵劑漏失量；

所述暫堵液容器模塊通過模擬井筒模塊與所述模擬裂縫模塊相連通。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述實驗裝置還包括加熱模塊，對所述暫堵液容器模塊進(jìn)行加熱保溫，以模擬地層地?zé)?。?yōu)選的，所述加熱模塊為水浴加熱模塊。優(yōu)選的，所述水浴加熱模塊為在所述暫堵液容器模塊周圍設(shè)置的水浴夾套。優(yōu)選的，本發(fā)明所述裝置整體選用不銹鋼材料或耐高溫高壓材料制成。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述實驗裝置還包括電腦控制系統(tǒng)，用于：

控制加壓模塊向暫堵液容器模塊加壓的壓力；

監(jiān)測所述模擬井筒模塊的壓力變化數(shù)據(jù)；

監(jiān)測漏失液的體積和質(zhì)量；

監(jiān)測所述暫堵液的實驗溫度。本發(fā)明采用電腦控制系統(tǒng)可自動將數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)诫娔X上進(jìn)行記錄、處理。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述電腦控制系統(tǒng)，還用于：

控制加熱模塊的加熱溫度。為了滿足可在不同溫度下進(jìn)行實驗的條件，暫堵液容器模塊外設(shè)有加熱模塊，通過電腦控制系統(tǒng)控制加熱溫度，對暫堵液進(jìn)行加熱，加熱到實驗所需溫度時自動停止加熱進(jìn)入保溫模式，維持實驗溫度。最高加熱溫度120℃，可以最大程度的模擬實際地層溫度下暫堵液的性能。

根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的，所述暫堵液容器模塊中容器內(nèi)徑15-20cm，高30-35cm。優(yōu)選的，所述容器為不銹鋼材質(zhì)。優(yōu)選的，所述容器的入口通過加壓管線連接加壓模塊，所述容器的出口設(shè)置有出口管線，其材質(zhì)為耐高溫高壓材質(zhì)，為保證實驗裝置的流通性，防止實驗過程中因暫堵液堵塞管線影響實驗結(jié)果，所述加壓管線和出口管線的直徑優(yōu)選為2-3cm。

根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的，模擬井筒模塊包括內(nèi)筒和外壁，所述內(nèi)筒為圓柱體，內(nèi)筒直徑8-12cm，內(nèi)筒高度15-20cm；所述外壁的橫截面為多邊形，即所述外壁包括多個側(cè)面，分別在每個所述側(cè)面上設(shè)置有不同縫寬的裂縫開口。優(yōu)選的，模擬井筒模塊選用耐高溫高壓材質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的，所述外壁的橫截面為六邊形，即所述外壁包括六個側(cè)面，分別在每個所述側(cè)面上設(shè)置有不同縫寬的裂縫開口：縫寬分別為1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm，所述裂縫開口的縫高均為5-8mm。根據(jù)實驗要求，可選擇合適的縫寬的裂縫開口以連接模擬裂縫模塊，模擬井筒外壁上的其余裂縫開口在實驗過程中要進(jìn)行密封處理。模擬井筒入口處設(shè)有壓力傳感器，實驗過程中可以實時監(jiān)測模擬井筒內(nèi)的壓力變化等數(shù)據(jù)，并且可自動將數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)诫娔X控制系統(tǒng)上進(jìn)行記錄、處理。

根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的，所述模擬裂縫模塊包括至少一條模擬裂縫。模擬裂縫可模擬單裂縫，由于現(xiàn)場實際裂縫的形狀復(fù)雜極不規(guī)則，也可根據(jù)實驗需求模擬不同形態(tài)的復(fù)雜縫網(wǎng)，次生裂縫可與主裂縫垂直，也可以根據(jù)實驗需求調(diào)節(jié)次生裂縫與主裂縫的角度。主裂縫和各級次生裂縫的縫長不受限制，可根據(jù)實際要求選取。

根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的，所述模擬裂縫模塊包括多條相連通的模擬裂縫組。

根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的，所述模擬裂縫包括兩個相對設(shè)置的可拆卸板，所述兩個可拆卸板通過密封條連接并形成導(dǎo)流縫。優(yōu)選的，所述可拆卸板為透明的耐高溫高壓材質(zhì)，并且可以通過改變密封條的寬度改變模擬裂縫的寬度：1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm。

根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的，所述漏失液計量模塊包括量筒和天平。漏失液計量模塊上安裝有傳感器，實驗過程中可以實時計量漏失液的體積和質(zhì)量，并且可自動將數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)诫娔X控制系統(tǒng)上進(jìn)行記錄、處理。

一種上述實驗裝置的工作方法，包括：

按連接順序?qū)⒄麄€實驗裝置連接好，涉及到連接部位，均采用橡膠圈進(jìn)行密封處理；

1)盛裝暫堵液：關(guān)閉所述暫堵液容器模塊中容器的出口，將配制好的暫堵液倒入暫堵液容器模塊的容器中；

2)電腦控制系統(tǒng)控制加熱裝置對暫堵液容器模塊中的暫堵液進(jìn)行加熱，加熱到實驗所需溫度時停止加熱、進(jìn)入保溫模式；

3)設(shè)定實驗壓力，打開所述暫堵液容器模塊中容器的出口，暫堵液在高壓氮氣的推動下通過管線進(jìn)入模擬井筒模塊的內(nèi)筒中，通過外壁的裂縫進(jìn)入模擬裂縫模塊進(jìn)行暫堵實驗：

漏失的暫堵液通過模擬裂縫模塊收集至漏失液計量模塊中。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，在所述實驗裝置的工作方法中，所述實驗裝置：控制加壓模塊向暫堵液容器模塊加壓的壓力；

監(jiān)測所述模擬井筒模塊的壓力變化數(shù)據(jù)；

監(jiān)測漏失液的體積和質(zhì)量；

監(jiān)測所述暫堵液的實驗溫度；

控制加熱模塊的加熱溫度。實驗過程中各項數(shù)據(jù)均由傳感器傳輸?shù)诫娔X上進(jìn)行同步記錄、處理。

本發(fā)明還提供一種利用上述實驗裝置工作方法進(jìn)行暫堵劑暫堵性能評價的方法，包括：

在實驗開始前將待評價的暫堵劑填充在所述模擬裂縫模塊的模擬裂縫中，然后進(jìn)行步驟1)-步驟3)。

①若評價開始有明顯的漏失現(xiàn)象，一段時間后暫堵液漏失量幾乎變?yōu)榱慊蛘邔嶒瀴毫砷L時間維持不變，可用于探究暫堵層形成的時間與暫堵劑種類、暫堵液濃度、實驗壓力、實驗溫度、暫堵液漏失量、裂縫形態(tài)之間的關(guān)系；②若開始即無明顯的漏失現(xiàn)象，且實驗壓力可以維持不變，可用于探究實驗用暫堵劑形成的暫堵層的承壓能力。

本發(fā)明還提供一種利用上述實驗裝置工作方法進(jìn)行暫堵劑暫堵性能評價的方法，包括：

進(jìn)行步驟1)-步驟3)。該方法是配置好需要評價的暫堵劑暫堵液，加滿到暫堵液容器模塊的容器中，不對模擬裂縫模塊進(jìn)行任何處理，直接加壓，記錄實驗壓力、暫堵液漏失量隨時間的變化，一段時間后若暫堵液漏失量幾乎變?yōu)榱慊蛘邔嶒瀴毫砷L時間維持不變，可視為形成了有效暫堵層，可用于探究暫堵層形成的時間與暫堵劑種類、暫堵液濃度、實驗壓力、實驗溫度、暫堵液漏失量、裂縫形態(tài)之間的關(guān)系。

本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢

研究暫堵劑的堵塞性能是決定暫堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)是否成功的關(guān)鍵，因此本發(fā)明設(shè)計了一種暫堵劑暫堵性能評價實驗裝置，可以對各類暫堵劑進(jìn)行堵塞性能進(jìn)行評價，優(yōu)選暫堵性能好的暫堵劑，并且可以研究壓力、溫度、暫堵劑種類、暫堵液配方等因素對不同裂縫形態(tài)中暫堵層形成的影響，優(yōu)化施工參數(shù)，實驗可行性較強，實驗結(jié)果可信度較高。

相比于現(xiàn)有的的暫堵劑性能評價實驗裝置，本發(fā)明還有如下優(yōu)勢：

(1)實驗過程各項操作簡單；實驗過程可由電腦控制系統(tǒng)自動控制，實驗過程中數(shù)據(jù)可通過壓力傳感器、溫度傳感器等同步傳輸?shù)诫娔X控制系統(tǒng)進(jìn)行記錄，相較于人工記錄更為準(zhǔn)確。

(2)本實驗裝置可以實現(xiàn)在不同溫度下的實驗，更接近實際生產(chǎn)溫度，實驗結(jié)果可信度高。

(3)本發(fā)明模擬實際井筒與模擬裂縫的位置關(guān)系，更加符合實際生產(chǎn)情況。

(4)本發(fā)明可模擬各種形態(tài)裂縫和復(fù)雜縫網(wǎng)，且由于模擬裂縫位置位于模擬井筒外部，裂縫規(guī)模不受實驗儀器大小束縛。使用該裝置進(jìn)行實驗得到的研究成果對重復(fù)壓裂理論研究和現(xiàn)場應(yīng)用具有一定的參考價值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述暫堵劑暫堵性能評價實驗裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述暫堵液容器模塊的剖面圖；

圖3是本發(fā)明所述模擬井筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明所述模擬裂縫模塊中單條模擬裂縫的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5-圖8是本發(fā)明所述模擬裂縫模塊所形成不同結(jié)構(gòu)的模擬裂縫組；

圖9是本發(fā)明實施例中，不同壓力下暫堵液漏失量隨時間的變化曲線；

圖10是本發(fā)明實施例中，0.8mpa下不同纖維暫堵液在模擬裂縫中的漏失量；

在圖1-10中，1-電腦控制系統(tǒng)；2-加壓模塊；3-加壓壓力表；4-加壓管線；5-暫堵液容器模塊；6-水浴夾套；7-溫度表；8-閥門；9-出口管線；10-壓力傳感器；11-模擬井筒模塊；12-模擬裂縫模塊；13-漏失液計量模塊；14-密封圈；15-裂縫開口；16-可拆卸板；17-密封條。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和說明書附圖對本發(fā)明做詳細(xì)的說明，但不限于此。

實施例1、

一種暫堵劑暫堵性能評價實驗裝置，包括：

暫堵液容器模塊5，用于盛裝暫堵劑；

加壓模塊2，用于向所述暫堵液容器模塊5加壓，模擬實驗壓力；加壓模塊實驗采用氮氣加壓，通過電腦控制系統(tǒng)控制實驗壓力大小，也可通過手工控制加壓，出口通過壓力表讀取加壓壓力，加壓裝置加壓壓力最高可達(dá)10mpa以上，根據(jù)實驗設(shè)備與實際現(xiàn)場規(guī)模的比例，完全可滿足實驗需求，加壓管線采用直徑0.5-1cm的耐高壓管線；

模擬井筒模塊11，用于模擬井筒；

模擬裂縫模塊12，用于模擬地下裂縫；

漏失液計量模塊13，用于計量暫堵劑漏失量；

所述暫堵液容器模塊5通過模擬井筒模塊11與所述模擬裂縫模塊12相連通。

所述實驗裝置還包括加熱模塊，對所述暫堵液容器模塊進(jìn)行加熱保溫，以模擬地層地?zé)帷?yōu)選的，所述加熱模塊為水浴加熱模塊。優(yōu)選的，所述水浴加熱模塊為在所述暫堵液容器模塊周圍設(shè)置的水浴夾套6。優(yōu)選的，本發(fā)明所述裝置整體選用不銹鋼材料或耐高溫高壓材料制成。

所述漏失液計量模塊13包括量筒和天平。漏失液計量模塊上安裝有傳感器，實驗過程中可以實時計量漏失液的體積和質(zhì)量，并且可自動將數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)诫娔X控制系統(tǒng)上進(jìn)行記錄、處理。

實施例2、

如實施例1所述的一種暫堵劑暫堵性能評價實驗裝置，其區(qū)別在于，所述實驗裝置還包括電腦控制系統(tǒng)，用于：

控制加壓模塊向暫堵液容器模塊加壓的壓力；

監(jiān)測所述模擬井筒模塊的壓力變化數(shù)據(jù)；

監(jiān)測漏失液的體積和質(zhì)量；

監(jiān)測所述暫堵液的實驗溫度。本發(fā)明采用電腦控制系統(tǒng)可自動將數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)诫娔X上進(jìn)行記錄、處理。

所述電腦控制系統(tǒng)，還用于：控制加熱模塊的加熱溫度。為了滿足可在不同溫度下進(jìn)行實驗的條件，暫堵液容器模塊外設(shè)有加熱模塊，通過電腦控制系統(tǒng)控制加熱溫度，對暫堵液進(jìn)行加熱，加熱到實驗所需溫度時自動停止加熱進(jìn)入保溫模式，維持實驗溫度。最高加熱溫度120℃，可以最大程度的模擬實際地層溫度下暫堵液的性能。

實施例3、

如實施例1、2所述的一種暫堵劑暫堵性能評價實驗裝置，其區(qū)別在于，所述暫堵液容器模塊5中容器內(nèi)徑15-20cm，高30-35cm。優(yōu)選的，所述容器為不銹鋼材質(zhì)。優(yōu)選的，所述容器的入口通過加壓管線連接加壓模塊，所述容器的出口設(shè)置有出口管線，其材質(zhì)為耐高溫高壓材質(zhì)，為保證實驗裝置的流通性，防止實驗過程中因暫堵液堵塞管線影響實驗結(jié)果，所述加壓管線和出口管線的直徑優(yōu)選為2-3cm。

模擬井筒模塊11包括內(nèi)筒和外壁，所述內(nèi)筒為圓柱體，內(nèi)筒直徑8-12cm，內(nèi)筒高度15-20cm；所述外壁的橫截面為多邊形，即所述外壁包括多個側(cè)面，分別在每個所述側(cè)面上設(shè)置有不同縫寬的裂縫開口15。優(yōu)選的，模擬井筒模塊選用耐高溫高壓材質(zhì)。

所述外壁的橫截面為六邊形，即所述外壁包括六個側(cè)面，分別在每個所述側(cè)面上設(shè)置有不同縫寬的裂縫開口15：縫寬分別為1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm，所述裂縫開口15的縫高均為5-8mm。根據(jù)實驗要求，可選擇合適的縫寬的裂縫開口以連接模擬裂縫模塊，模擬井筒外壁上的其余裂縫開口在實驗過程中要進(jìn)行密封處理。模擬井筒入口處設(shè)有壓力傳感器，實驗過程中可以實時監(jiān)測模擬井筒內(nèi)的壓力變化等數(shù)據(jù)，并且可自動將數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)诫娔X控制系統(tǒng)上進(jìn)行記錄、處理。

實施例4、

如實施例3所述的一種暫堵劑暫堵性能評價實驗裝置，其區(qū)別在于，所述模擬裂縫模塊包括至少一條模擬裂縫。模擬裂縫可模擬單裂縫，由于現(xiàn)場實際裂縫的形狀復(fù)雜極不規(guī)則，也可根據(jù)實驗需求模擬不同形態(tài)的復(fù)雜縫網(wǎng)，次生裂縫可與主裂縫垂直，也可以根據(jù)實驗需求調(diào)節(jié)次生裂縫與主裂縫的角度。主裂縫和各級次生裂縫的縫長不受限制，可根據(jù)實際要求選取。

所述模擬裂縫模塊包括多條相連通的模擬裂縫組。

所述模擬裂縫包括兩個相對設(shè)置的可拆卸板16，所述兩個可拆卸板通過密封條17連接并形成導(dǎo)流縫。優(yōu)選的，所述可拆卸板為透明的耐高溫高壓材質(zhì)，并且可以通過改變密封條的寬度改變模擬裂縫的寬度：1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm。

實施例5、

一種如實施例1-4所述實驗裝置的工作方法，包括：

按連接順序?qū)⒄麄€實驗裝置連接好，涉及到連接部位，均采用橡膠圈進(jìn)行密封處理；

1)盛裝暫堵液：關(guān)閉所述暫堵液容器模塊5中容器的出口，將配制好的暫堵液倒入暫堵液容器模塊的容器中；

2)電腦控制系統(tǒng)控制加熱裝置對暫堵液容器模塊5中的暫堵液進(jìn)行加熱，加熱到實驗所需溫度時停止加熱、進(jìn)入保溫模式；

3)設(shè)定實驗壓力，打開所述暫堵液容器模塊5中容器的出口，暫堵液在高壓氮氣的推動下通過管線進(jìn)入模擬井筒模塊11的內(nèi)筒中，通過外壁的裂縫進(jìn)入模擬裂縫模塊12進(jìn)行暫堵實驗：

漏失的暫堵液通過模擬裂縫模塊收集至漏失液計量模塊13中。

在所述實驗裝置的工作方法中，所述實驗裝置：控制加壓模塊向暫堵液容器模塊加壓的壓力；

監(jiān)測所述模擬井筒模塊的壓力變化數(shù)據(jù)；

監(jiān)測漏失液的體積和質(zhì)量；

監(jiān)測所述暫堵液的實驗溫度；

控制加熱模塊的加熱溫度。實驗過程中各項數(shù)據(jù)均由傳感器傳輸?shù)诫娔X上進(jìn)行同步記錄、處理。

實施例6、

一種利用如實施例1-4所述實驗裝置工作方法進(jìn)行暫堵劑暫堵性能評價的方法，如實施例5所述，具體方法包括：

在實驗開始前將待評價的暫堵劑填充在所述模擬裂縫模塊的模擬裂縫中，然后進(jìn)行步驟1)-步驟3)。

①若評價開始有明顯的漏失現(xiàn)象，一段時間后暫堵液漏失量幾乎變?yōu)榱慊蛘邔嶒瀴毫砷L時間維持不變，可用于探究暫堵層形成的時間與暫堵劑種類、暫堵液濃度、實驗壓力、實驗溫度、暫堵液漏失量、裂縫形態(tài)之間的關(guān)系；②若開始即無明顯的漏失現(xiàn)象，且實驗壓力可以維持不變，可用于探究實驗用暫堵劑形成的暫堵層的承壓能力。

實施例7、

一種利用如實施例1-4所述實驗裝置工作方法進(jìn)行暫堵劑暫堵性能評價的方法，如實施例5所述，具體方法包括：進(jìn)行步驟1)-步驟3)。該方法是配置好需要評價的暫堵劑暫堵液，加滿到暫堵液容器模塊的容器中，不對模擬裂縫模塊進(jìn)行任何處理，直接加壓，記錄實驗壓力、暫堵液漏失量隨時間的變化，一段時間后若暫堵液漏失量幾乎變?yōu)榱慊蛘邔嶒瀴毫砷L時間維持不變，可視為形成了有效暫堵層，可用于探究暫堵層形成的時間與暫堵劑種類、暫堵液濃度、實驗壓力、實驗溫度、暫堵液漏失量、裂縫形態(tài)之間的關(guān)系。

應(yīng)用例7、

如實施例7所述方法的實驗方案舉例，通過暫堵劑暫堵性能評價實驗裝置可以從實驗壓力、暫堵劑種類等因素對暫堵劑暫堵性能進(jìn)行評價。

1、實驗條件

①實驗溫度：室溫；

②實驗材料：可降解纖維、40-70目陶粒；

③實驗液體：纖維暫堵液；

④實驗壓力：0.4mpa，0.6mpa，0.8mpa；

⑤纖維濃度：質(zhì)量份數(shù)為1％；

⑥纖維種類：1#纖維、2#纖維、3#纖維；

⑦實驗儀器：暫堵劑暫堵性能評價裝置，燒杯，玻璃棒。

2、實驗方法

首先是纖維暫堵液的配制，準(zhǔn)備500ml清水，稱取5gcj2-6羥丙基瓜爾膠，5g纖維，按重量百分比為30％砂比加支撐劑，按照先加入瓜膠再加入纖維后加入支撐劑的順序進(jìn)行暫堵液的配置，具體實驗步驟如下：

①按暫堵液的配制方法配置好暫堵液，將暫堵液倒入暫堵液容器中，將暫堵液容器擰緊密封好；

②將暫堵液容器與加壓管線連接好，確保整個實驗裝置各部位都接好密封；

③關(guān)閉暫堵液容器出口閥門，用電腦控制系統(tǒng)控制加壓模塊進(jìn)行加壓至實驗所需壓力，打開閥門，使氣壓推動暫堵液進(jìn)入模擬井筒和模擬裂縫；

④用漏失液計量模塊在出液口處接收漏失液，電腦同步記錄實驗數(shù)據(jù)，及時處理、拍照；

⑤改變實驗所需壓力，即可測定不同壓力下纖維的堵漏情況；改變暫堵劑類型，可測定對比不同暫堵劑的暫堵性能。

(1)實驗壓力

按照實驗步驟進(jìn)行實驗，實驗用暫堵纖維為1#纖維，將實驗壓力從0.4mpa提高到0.6mpa再提高到0.8mpa，得到實驗結(jié)果進(jìn)行處理，三組壓力下暫堵液均對模擬裂縫成功的進(jìn)行了封堵，得到三種壓力下暫堵液漏失量隨時間的變化曲線如圖9所示。

由圖9可以看出，不同壓力下暫堵液漏失量隨時間的變化曲線特征基本相同，但是隨著壓力的增大，漏失量會減少，說明適當(dāng)增大壓差會加速暫堵層的形成，減少暫堵液漏失量，達(dá)到更好的暫堵效果。

2、暫堵劑種類

按照實驗步驟進(jìn)行實驗，實驗壓力0.8mpa，實驗用纖維暫堵劑分別為1#、2#、3#纖維，得到實驗結(jié)果進(jìn)行處理，0.8mpa壓力下不同纖維暫堵液漏失量隨時間的變化曲線如圖10所示。

由圖10可以看出，在0.8mpa壓差下，從控制暫堵液漏失量來說，1#纖維稍好于2#纖維，1#纖維在8min后、2#纖維在10min后漏失量增加的速度開始變得很慢，并且可以使實驗壓差較長時間的保持在0.8mpa左右，說明這時已經(jīng)形成了有效的暫堵層。3#纖維無法形成暫堵的效果，漏失量2min就超過了100ml，雖然2min之后的漏失量增加很慢，但是在實驗過程中3#纖維暫堵液形成的暫堵層是無法維持住設(shè)備的壓力的，也就無法進(jìn)行暫堵。