[发明专利]pH敏感环空封堵剂井下粘度特性变化评价装置及评价方法

说明书

本发明属于油气井工程固井技术领域，具体涉及pH敏感环空封堵剂井下粘度特性变化评价装置及评价方法。本发明所述的pH敏感环空封堵剂井下粘度特性变化评价装置，包括：粘度仪控制装置，水泥芯夹持架，粘度测量杯。本发明所述的粘度仪控制装置采用现有的常规数显粘度仪控制装置，在采用现有常规数显粘度仪控制装置的基础上，对其他部位进行改动。该装置可以模拟井下高温环境，在微裂缝内封堵剂遇到碱性物质开始增稠，在接触过程中流体粘度的变化规律，粘度仪控制装置内的粘度数值可以检测到增粘过程，进而评价封堵剂在缝内的增粘能力，弥补了现有技术无法对封堵剂增粘能力做出很好评价的不足。

技术领域

本发明属于油气井工程固井技术领域，具体涉及pH敏感环空封堵剂井下粘度特性变化评价装置及评价方法。

背景技术

油气井固井水泥环是指水泥浆在环形空间中形成的水泥石，固井作业后套管和地层通过水泥环胶结在一起。水泥环的主要作用是实现油、水层间封隔，防止层间窜流，保证油气安全生产。为了实现这一功能，水泥环必须连续且非渗透。由于水泥材料的自身缺陷—体积收缩和脆性，目前很多油气井都存在水泥环封隔失效的问题。水泥环微裂缝是导致层间封隔失效的主要原因之一。向微裂缝中注pH敏感环空封堵剂是一种解决固井水泥环出现微裂缝的有效措施。

pH敏感环空封堵剂是水相封堵剂，注入裂缝后与水泥环裂缝内的碱性物质发生中和增稠反应，同时受到缝内热引发的作用，增稠后的封堵剂发生聚合反应，在缝内成胶封堵裂缝。

目前针对油气井固井领域粘度大的流体，其测试方法是使用数显粘度计进行测试，这类测试方法得到的结果仅是无外界条件干扰下流体本身的粘度特性。对于pH敏感环空封堵剂这一类基于pH值敏感的流体，在遇到水泥环裂缝内碱性物质会发生粘度增大的情况，常规的粘度计无法对其在水泥环裂缝内的粘度特性变化做出很好的评价。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供了一种模拟测试pH敏感环空封堵剂注入固井水泥环微裂缝后遇到缝内碱性物质发生中和增稠反应过程中粘度特性变化的评价装置及方法。通过本评价装置可以模拟不同封堵剂与岩芯夹持架内的水泥芯(表面附着碱性物质)很好地旋转接触，在接触过程中流体粘度发生着变化，进而评价粘度的变化规律。

本发明所述的pH敏感环空封堵剂井下粘度特性变化评价装置，包括：

粘度仪控制装置，粘度仪控制装置前端设有显示屏和操作按钮，粘度仪控制装置下端设有螺纹套杆；

水泥芯夹持架，所述水泥芯夹持架包括两个等长夹持杆，两个夹持杆上端通过上面板连接，两个夹持杆下端通过下面板连接；上面板和下面板之间设有沿夹持杆升降的升降固定装置；上面板上设有连接杆，上面板通过连接杆与螺纹套杆连接；下面板底部设有凸起I；

粘度测量杯，所述粘度测量杯内壁底端设有凹槽I，凹槽I与凸起I相匹配。

所述粘度测量杯上设有加热控制装置。

所述上面板和下面板均为圆形面板。

所述凸起I位于下面板底部中心处，所述凸起I为圆锥体凸起。

所述粘度测量杯内壁侧面设有刻度线。

该装置还包括设于粘度测量杯下部的底座；所述粘度测量杯外部下端设有圆柱体凸起II，所述底座上设有与圆柱体凸起II相匹配的凹槽II。

所述升降固定装置包括腔体，腔体上设有通孔，通孔内穿设有螺杆，腔体内设有螺母和圆台，螺母固定在腔体内部上端且与螺杆通过螺纹连接，圆台与螺杆下端连接，螺杆上端设有手柄；腔体两侧对称设有支臂，支臂另一端设有杆套，支臂内设有贯通两端的空腔，空腔内设有活动杆；活动杆一端与圆台侧面活动接触，另一端伸入杆套内。