高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油、天然氣和煤層氣開(kāi)發(fā)工具技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田勘探開(kāi)發(fā)范圍的擴(kuò)大，尤其是伴隨致密油氣和頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)，井下復(fù)雜日益增加，這其中由于硬脆性泥頁(yè)巖導(dǎo)致的井壁失穩(wěn)問(wèn)題成為亟待解決的難題之一。理論研宄表明，硬脆性泥頁(yè)巖的井壁失穩(wěn)主要是由于其內(nèi)部微裂縫發(fā)育所致，鉆井液濾液進(jìn)入泥頁(yè)巖微裂縫，由于水化作用，導(dǎo)致微裂縫快速變大，最終井壁產(chǎn)生掉塊甚至垮塌，延長(zhǎng)了鉆井周期。針對(duì)該類地層，提高鉆井液的封堵性，尤其是提高鉆井液封堵地層微裂縫的性能，減少鉆井液濾液進(jìn)入地層，有利于減少井壁失穩(wěn)復(fù)雜。
[0003]目前，模擬泥頁(yè)巖濾失的裝置還未見(jiàn)報(bào)道，如果采用常規(guī)的濾紙，其孔徑一般為80?120μπι、30?50μπι和I?3 μm，遠(yuǎn)大于泥頁(yè)巖微裂縫尺度，與泥頁(yè)巖的微裂縫不匹配，無(wú)法準(zhǔn)確模擬泥頁(yè)巖濾失，因而不適用于優(yōu)選封堵泥頁(yè)巖微裂縫的微納米處理劑。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠有效地模擬泥頁(yè)巖微納米裂縫，考察鉆井液在泥頁(yè)巖地層的濾失，適用于優(yōu)選和評(píng)價(jià)鉆井液微納米封堵劑的的高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置。
[0005]為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置，包括設(shè)置在一底座上的加熱套、設(shè)置有上杯蓋和下杯蓋的漿杯和分別穿過(guò)所述上杯蓋和下杯蓋的上連通閥桿和下連通閥桿，所述上連通閥桿和下連通閥桿均為兩通閥桿，所述加熱套套裝在所述漿杯外部，所述上杯蓋和所述下杯蓋分別可拆卸地固定在所述漿杯上，所述上連通閥桿與高壓氣源連接；所述裝置內(nèi)還包括設(shè)置在所述下杯蓋上的濾膜，所述濾膜為單一材質(zhì)的微孔濾膜，材質(zhì)優(yōu)選為孔徑為0.1?I ym的硝酸纖維素、醋酸纖維素、聚偏二氟乙烯或尼龍，根據(jù)需要模擬的泥頁(yè)巖孔隙大小，選用相應(yīng)孔徑的濾膜進(jìn)行模擬即可；所述濾膜邊緣與所述漿杯內(nèi)壁接觸處設(shè)置有密封圈密封，所述上杯蓋和所述下杯蓋與所述漿杯之間均采用螺紋連接。
[0007]所述加熱套內(nèi)部設(shè)置有溫度計(jì)，可以人工讀取加熱帽實(shí)時(shí)工作溫度；所述加熱套上設(shè)置有控溫裝置，所述控溫裝置優(yōu)選為電子顯示溫控器，用于設(shè)定及維持加熱套工作溫度。所述加熱套上外表面上還設(shè)置有電源開(kāi)關(guān)和加熱開(kāi)關(guān)。所述控溫裝置溫度調(diào)節(jié)范圍為25 ?150?。
[0008]所述上連通閥桿與高壓氣源連接，向工作筒內(nèi)加壓。所述高壓氣源為氮?dú)馄俊?br>[0009]所述底座為一不銹鋼支架，所述加熱套設(shè)置于所述底座上并與之固定與固定。所述漿杯采用不銹鋼材質(zhì)制成，所述加熱套的保溫層采用蛭石粉制成。
[0010]該模擬裝置的測(cè)試條件最高溫度可以達(dá)到150°C，最高壓力3.5MPa，采用孔徑為0.1?I ym的濾膜模擬頁(yè)巖，模擬條件能夠滿足大多數(shù)井眼情況。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，該高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，操作方便，通過(guò)選用不同材質(zhì)、不同孔徑的具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的濾膜，能夠有效地模擬泥頁(yè)巖微納米裂縫，考察鉆井液在泥頁(yè)巖地層的濾失，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為直觀且其所得數(shù)據(jù)也更具代表性，有利于鉆井液微納米封堵劑的優(yōu)選和評(píng)價(jià)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，該高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置，包括設(shè)置在一底座3上的加熱套1、設(shè)置有上杯蓋5和下杯蓋8的漿杯4和分別穿過(guò)所述上杯蓋5和下杯蓋8的上連通閥桿6和下連通閥桿9，所述上連通閥桿6和下連通閥桿9均為兩通閥桿，所述加熱套I套裝在所述漿杯4外部，所述上杯蓋5和所述下杯蓋8分別可拆卸地固定在所述漿杯4上，所述上連通閥桿6與高壓氣源連接，其特征在于，所述裝置內(nèi)還包括設(shè)置在所述下杯蓋8上的濾膜7，所述濾膜7孔徑為0.1?I μ m，所述濾膜邊緣與所述漿杯4內(nèi)壁接觸處設(shè)置有密封圈13密封，所述加熱套I上設(shè)置有控溫裝置2和溫度計(jì)10。
[0015]該高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置的作用原理:
[0016]首先在漿杯4底部裝入密封橡膠圈13，然后放入合適孔徑的濾膜7，將下杯蓋8旋蓋到漿杯4上，翻轉(zhuǎn)漿杯4放置到底座3上，將鉆井液倒入鉆井液漿杯4中，旋緊上杯蓋5，連通與上連通閥桿6連通的氮?dú)鈿庠矗ㄟ^(guò)壓力表調(diào)節(jié)壓力，旋緊下連通閥桿9，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)11及加熱開(kāi)關(guān)12并設(shè)定溫度；在底座3上且與下連通閥桿9出口相應(yīng)位置放置具有足夠容量的接收量筒，溫度達(dá)到設(shè)定值后要求后，旋開(kāi)下連通閥桿，開(kāi)始接收濾液，記錄半小時(shí)鉆井液的濾失量，通過(guò)比較不同體系濾失量的體積，可以有效模擬不同鉆井液體系在泥頁(yè)巖地層的降濾失效果。
[0017]本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上做出的屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置，其特征在于，包括設(shè)置在一底座(3)上的加熱套(I)、設(shè)置有上杯蓋(5)和下杯蓋(8)的漿杯(4)和分別穿過(guò)所述上杯蓋(5)和下杯蓋(8)的上連通閥桿(6)和下連通閥桿(9)，所述加熱套⑴套裝在所述漿杯⑷外部，所述上杯蓋(5)和所述下杯蓋(8)分別可拆卸地固定在所述漿杯(4)上，所述上連通閥桿(6)與高壓氣源連接，所述裝置內(nèi)還包括設(shè)置在所述下杯蓋(8)上的濾膜(7)，所述濾膜(7)的孔徑為0.1?I μπι的微孔濾膜，所述濾膜邊緣與所述漿杯(4)內(nèi)壁接觸處設(shè)置有密封圈(13)密封，所述加熱套(I)上設(shè)置有控溫裝置(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置，其特征在于，所述微孔濾膜采用孔徑為0.1?I ym的硝酸纖維素、醋酸纖維素、聚偏二氟乙烯或尼龍制備而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置，其特征在于，所述上杯蓋(5)和所述下杯蓋(8)與所述漿杯(4)之間均采用螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置，其特征在于，所述上連通閥桿(6)和下連通閥桿(9)均為兩通閥桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置，其特征在于，所述控溫裝置(2)溫度調(diào)節(jié)范圍為25?150°C。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置，包括設(shè)置在一底座上的加熱套、設(shè)置有上杯蓋和下杯蓋的漿杯和分別穿過(guò)所述上杯蓋和下杯蓋的上連通閥桿和下連通閥桿，所述加熱套套裝在所述漿杯外部，所述上杯蓋和所述下杯蓋分別可拆卸地固定在所述漿杯上，所述上連通閥桿與高壓氣源連接，所述裝置內(nèi)還包括設(shè)置在所述下杯蓋上的濾膜，所述微孔濾膜孔徑為0.1～1μm，所述濾膜邊緣處設(shè)置有密封圈密封,所述加熱套上設(shè)置有控溫裝置；該高溫高壓泥頁(yè)巖濾失模擬裝置可在溫度25～150℃、壓力3.5MPa范圍內(nèi)模擬泥頁(yè)巖濾失，尤其是針對(duì)硬脆性泥頁(yè)巖微裂縫的模擬，有助于選擇有效地封堵地層微裂縫的體系和處理劑，減少現(xiàn)場(chǎng)井壁失穩(wěn)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，操作簡(jiǎn)便。
【IPC分類】G01N33-24
【公開(kāi)號(hào)】CN204536322
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520212361
【發(fā)明人】劉彥妹, 左鳳江, 張洪偉, 季小娜, 解洪祥
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月9日