[发明专利]一种动态堵漏仪及使用所述动态堵漏仪的动态堵漏方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油与天然气行业室内堵漏领域，特别涉及一种动态堵漏仪及使用所述动态堵漏仪的动态堵漏方法。

背景技术

目前模拟井底泥浆或水泥浆的漏失，一般都是在一定温度和压差下，使用网孔板或者固定宽度的裂缝进行模拟流体的漏失；而实际地层存在裂缝时，会随着井内的波动压力存在着“一张一合”的情况，存在裂缝对流体反复“吞吐”的动态漏失，动态漏失对堵漏材料提出了更高的要求。加强对裂缝“一张一合”的模拟，能够更加真实地反映漏失动态过程以便于有效评价并优选堵漏材料。

目前石油行业室内堵漏评价装置多采用小岩心柱或平板型裂缝来模拟裂缝漏失通道，即主要是模拟固定裂缝宽度和大小来评价不同体系的堵漏能力。与实际裂缝漏失通道相比尺寸较小，且不能真实模拟裂缝尺寸的动态变化行为，严重影响了漏失动态模拟和堵漏材料的准确评价，导致室内评价结果和现场堵漏效果的不一致性。因此，研制一种模拟现场真实地层裂缝大小动态变化的动态堵漏仪对漏失的有效控制具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种动态堵漏仪及使用所述动态堵漏仪的动态堵漏方法，以满足井底高温高压的要求并能够更真实的模拟井底漏失的状态。

为了解决上述问题，本发明提供了一种动态堵漏仪，包括：具有上盖的堵漏剂腔体，所述上盖与堵漏剂腔体的上敞开口以密封且可拆装方式连接并具有测试压入口；具有上开口的漏失腔体；具有驱动压入口的驱动腔体；具有锥塞、活塞和固定连接在锥塞与活塞之间的连杆的联动机构；用于提供测试要求的测试压和驱动压的供压装置；用于启用/停用测试压的测试压力阀；以及用于限制施加测试压的速度的节流器；

所述堵漏剂腔体位于所述漏失腔体上方并与漏失腔体以连通方式连接，

所述漏失腔体位于所述驱动腔体上方并与所述驱动腔体以连通方式连接，

所述锥塞位于所述漏失腔体内，

所述连杆的一部分位于所述漏失腔体内，所述连杆的另一部分以密封且能够上下运动的方式穿过所述漏失腔体与所述驱动腔体之间的通孔进而伸入到驱动腔体中，

所述活塞位于所述驱动腔体内，

所述供压装置与驱动压入口以密封方式连通，使得将来自所述供压装置的测试压作为活塞运动的驱动压输入至驱动腔体中，并且所述供压装置还经由测试压力阀和节流器与测试压入口以密封方式连通，使得在断开测试压力阀时在上盖从堵漏剂腔体的上敞开口处拆下的情况下联动机构在驱动压作用下向上运动，从而漏隙为零，并使得在接通测试压力阀时在上盖安装在堵漏剂腔体的上敞开口处的情况下在节流器的限速作用下将来自所述供压装置的测试压逐渐输入至堵漏剂腔体中，进而在堵漏剂腔体与驱动腔体内的压强相等的情况下联动机构向下运动，从而形成环形漏隙并逐渐加大，

其中，活塞的直径小于漏失腔体的上开口的直径，以及所述环形漏隙由所述锥塞与所述漏失腔体的上开口配合来形成，并且在联动机构上下运动时成动态变化，以及

其中，在漏隙为零时，在上盖被拆下后堵漏剂被注入到堵漏剂腔体中。

进一步地，所述动态堵漏仪还包括调节机构，所述调节机构的上端位于所述驱动腔体中，并且在所述供压装置未供压情况下所述调节机构与所述联动机构的下部接触，使得通过调节所述调节机构来使所述联动机构达到其运动行程下限，从而获得测试要求的最大环形漏隙。

进一步地，所述调节机构是螺杆。

进一步地，所述动态堵漏仪还包括外部计量装置，以及所述漏失腔体具有漏失出口，所述外部计量装置在外部与所述漏失出口连接，以用于收集并计量待从堵漏剂腔体漏失至漏失腔体中的堵漏剂。

进一步地，所述外部计量装置是量筒。

进一步地，所述供压装置包括气源、用于将气源的气压调节至测试要求的测试压的调压阀和用于显示经调节的测试压的压力表，所述气源与所述调压阀连接，并且所述调压阀又同时与所述压力表、所述测试压力阀和所述驱动压入口连接。

进一步地，所述气源是氮气。

进一步地，所述供压装置所提供的测试压为7MPa～40MPa。

进一步地，所述上盖与所述堵漏剂腔体的上敞开口以螺纹方式连接。

进一步地，活塞的直径比漏失腔体的上开口的直径小5%～15%。

进一步地，所述活塞的直径比所述漏失腔体的上开口的直径小10%。

为了解决上述问题，本发明提供一种使用前述任一项个动态堵漏仪的动态堵漏方法，包括以下步骤：