[发明专利]一种检测封窜剂封堵强度的实验装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及油水井调堵封窜技术领域，尤其涉及一种检测封窜剂封堵强度的实验 装置及方法。

背景技术

稠油和超稠油开发一般采用蒸汽吞吐方式，油井在经过多轮次注汽生产时，由于 固井水泥环受到高温湿热蒸汽的反复侵蚀，以及水泥与岩石和套管的膨胀系数的差 异，导致套管外水泥环局部易发生损坏或脱落，在水泥环自身以及水泥环与管壁之间 产生缝隙，不同层位之间形成窜流通道，影响注汽效率，无法实现分层注汽，水体侵 入油层，生产井效率低下。

现有技术中，采用挤灰封窜的方法来封堵水泥环的窜槽部位：通过泵车或注入泵， 在压力允许的范围内，将封窜剂注入窜槽部位，封窜剂成胶凝结后起到封窜的目的。 但这种方法在操作的过程中，由于在油井中进行，封窜剂中的固相颗粒有时能轻易进 入岩石的孔隙中，所以施工后也无法知晓封窜剂封堵窜槽部位所形成的封堵强度能否 满足施工现场的要求，因此有时会出现封堵强度不够造成的封窜剂封窜的部位有效期 短，从而影响了施工效果的情况。

现有技术中没有能检测封窜剂封堵强度的实验装置和方法，因此无法知晓封窜剂 封堵窜槽部位所形成的封堵强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种能检测封窜剂封堵强度的实验装置及方法。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种检测封窜剂封堵强度的实验 装置，其包括：纵长延伸的第一模拟体；所述第一模拟体至少一端为第一封堵端；所 述第一模拟体内形成有内腔；设置于所述内腔中的第二模拟体；所述第二模拟体外侧 的所述内腔内设置有固井体；设置于所述固井体上的至少一条裂缝；具有输入端的动 力机构；贯穿设置于所述第二模拟体上的通道；所述第二模拟体通过所述通道与所述 输入端相连接；所述动力机构用于向封窜剂施加逐渐变大的作用力直至所述作用力维 持不变，从而所述封窜剂能以预定的流速通过所述通道注入所述第二模拟体内。

优选地，所述第一模拟体与所述第二模拟体同轴设置。

优选地，所述第二模拟体靠近所述裂缝的侧壁上设置有至少一个通孔，所述通孔 与所述通道相连通。

优选地，所述通孔在所述第一模拟体上呈螺旋状排列。

优选地，所述固井体为水泥浆在预定的条件下凝结而成的水泥环。

优选地，所述第二模拟体上设置有刻度，所述刻度能测量出注入所述裂缝的封窜 剂的量。

优选地，所述第一模拟体的内径为124.26mm；所述第二模拟体的外径为 73.02mm。

利用上述的检测封窜剂封堵强度的实验装置的实验方法，其包括：向封窜剂施加 逐渐变大的作用力直至所述作用力维持不变，以使所述封窜剂能以预定的流速注入所 述第二模拟体内；获取所述作用力维持不变时的最大作用力，根据所述最大作用力计 算所述封窜剂的封堵强度。

优选地，所述封堵强度Pm为Pm＝Pmax/L；式中：Pmax为所述最大作用力，单位 为MPa；L为所述第一模拟体的内径-所述第二模拟体的外径，单位为m。

优选地，所述预定的流速为100ml/min。