[发明专利]固井冲洗效率的评价装置和方法

说明书

本发明提供一种固井冲洗效率的评价装置和方法，装置包括：模拟井筒泥饼形成部件、模拟井筒泥饼冲洗部件、加热水箱、水泵、质量流量计和加压装置；第一加热套筒用于设定岩心/钢柱的外表面在形成泥饼时的第一温度值；加压装置与进气孔连接；加压装置用于设定岩心/钢柱的外表面在形成泥饼时的第一压力值；第二加热套筒用于设定吸附有泥饼的岩心/钢柱在冲洗时的第二温度值；加热水箱用于装载冲洗液；水泵用于将冲洗液从进液口输入至第二模拟井筒中；质量流量计用于根据剪切速率相等原理设定冲洗液的排量。本发明提供的固井冲洗效率的评价装置，提升了冲洗效果评价的准确性。

技术领域

本发明涉及油气井开采技术领域，尤其涉及一种固井冲洗效率的评价装置和方法。

背景技术

油气井在固井下套管后，钻井液中的固相颗粒通过吸附作用附着在井壁岩石与套管壁上，形成泥饼。泥饼一方面减小了环空间隙，使得注水泥施工泵压过高、压漏地层；另一方面，注入的水泥浆达到一定返高后，固化的水泥浆将会与泥饼相胶结，大大降低了水泥石与套管、水泥石与井壁岩石的胶结能力，进而形成环空窜流通道，无法对地层流体(地层水和气)进行有效隔离，影响了固井质量。为此，在固井施工过程中，需要在注水泥前往井下注入一定量的冲洗液，用于冲洗和剥离滞留在套管和井壁岩石上的钻井液及泥饼，从而改善水泥浆与套管界面、水泥浆与井壁界面的胶结能力。因此，建立有效的模拟和评价套管、井壁冲洗效率的评价装置和方法，显得尤为重要。

专利申请号为CN103541675B的专利公开了一种基于剪切速率相等原理的固井冲洗液评价装置及方法，是基于旋转粘度计设计原理和剪切速率相等原理形成的固井冲洗评价装置和方法。该装置是在常温常压下在岩心或钢柱壁面形成泥饼后进行的冲洗评价实验，由于泥饼的形成条件为常温常压，与实际井下在某一温度、压力下形成泥饼的环境相差甚远，因此影响了冲洗效果评价的准确性。而且，该专利公开的方法中，将冲洗液装入固定容器的浆杯中，冲洗液用量为定值，那么，在对套管/井壁面形成不同厚度的泥饼进行冲洗时，冲洗效果会产生影响。

因此，现有的固井冲洗评试验装置和方法，模拟的环境与实际井下环境相差甚远，影响了冲洗效果评价的准确性。

发明内容

本发明提供一种固井冲洗效率的评价装置和方法，提升了冲洗效果评价的准确性。

本发明提供的固井冲洗效率的评价装置，包括：模拟井筒泥饼形成部件、模拟井筒泥饼冲洗部件、加热水箱、水泵、质量流量计和加压装置；

所述模拟井筒泥饼形成部件包括：第一支座、第一加热套筒、第一模拟井筒、井筒滤失上盖、井筒滤失下盖和岩心/钢柱；所述第一加热套筒设置在所述第一支座上，所述第一模拟井筒设置在所述第一加热套筒的内部，所述第一模拟井筒的顶端和底端分别与所述井筒滤失上盖和所述井筒滤失下盖连接；所述井筒滤失上盖上设置有进气孔；所述岩心/钢柱位于所述第一模拟井筒的内部且与所述井筒滤失下盖连接；

所述第一加热套筒用于设定所述岩心/钢柱的外表面在形成泥饼时的第一温度值；

所述加压装置与所述进气孔连接；所述加压装置用于设定所述岩心/钢柱的外表面在形成泥饼时的第一压力值；

所述模拟井筒泥饼冲洗部件包括：第二支座、第二加热套筒、第二模拟井筒、井筒冲洗上盖、井筒冲洗下盖和吸附有泥饼的所述岩心/钢柱；所述第二加热套筒设置在所述第二支座上，所述第二模拟井筒设置在所述第二加热套筒的内部，所述第二模拟井筒的顶端和底端分别与所述井筒冲洗上盖和所述井筒冲洗下盖连接；所述井筒冲洗上盖上设置有出液口，所述井筒冲洗下盖上设置有进液口；所述吸附有泥饼的岩心/钢柱位于所述第二模拟井筒的内部且与所述井筒冲洗上盖连接；

所述水泵的一端与所述质量流量计的入口连接，所述质量流量计的出口通过控制阀与所述进液口连接，所述出液口与所述加热水箱的入口连接，所述加热水箱的出口与所述水泵的另一端连接；