[发明专利]井壁裂隙打印地面模拟试验方法

说明书

本发明公开了一种井壁裂隙打印地面模拟试验方法，步骤为：制作花岗岩筒圈且内壁切割裂缝，制作井口盖板、上盖板和井底板；在井坑底浇筑混凝土底座，嵌入井底板；在井底板上逐节安装井筒；在井口覆盖木模并固定预埋螺栓；在井筒外周扎钢筋笼，浇筑混凝土；达到强度后拆木模，在打印装置的上端旋接上接头并焊接中心竖管；将打印装置起吊放入井筒内腔且置于井底板中心；安装井口盖板，然后将上盖板覆盖在井口盖板上；在中心竖管上安装筒内压力表并通过筒内注水阀与筒内注水管相连，在偏心竖管上安装环空压力表并通过环空注水阀与环空注水管相连；向井下加压，对打印装置进行井壁裂隙打印。本发明可对井壁打印动作及效果进行验证，获取打印参数。

技术领域

本发明涉及一种石油钻井裂缝的打印，尤其涉及一种井壁裂隙打印地面模拟试验方法，属于钻井工具试验技术领域。

背景技术

在石油勘探、采油和钻井工程的研究工作中，弄清楚地层裂缝在井壁上的形状、大小、分布情况具有重要的意义。获取井壁裂缝的物理数据有多种方法，其中公布号为CN109162710A的中国发明专利申请，公开了一种井壁裂隙打印装置，包括：内架结构体，其具有中心通道，内架结构体上沿轴向方向设有至少一个安装环槽；至少一个打印机构，能径向移动地安装在至少一个安装环槽内，打印机构具有沿圆周方向设置的至少三个安装托，安装托的外侧均设有打印结构层。该井壁裂隙打印装置，能够获得地层中不同岩性在井壁上的裂缝和孔洞，其形状、长短、宽窄、数量分布及方向等参数，装置结构简单，操作方便。

该井壁裂缝打印装置至今未能真正下到井内进行打印，主要原因如下：1、打印效果尚未在地面获得过验证，打印参数无法确定，直接下井作业的风险过大。

2、因为钻井过程中造成井下复杂的裂缝或裂缝性油藏的储油裂缝多存在于诸如花岗岩、辉绿岩、灰岩等较硬的埋藏较深的岩层中，且大小、多少、走向不尽相同，浅地层多为硬度不高、裂缝较少的泥岩，不易打印。如果将打印装置直接下到深井内进行打印，无法观测到打印装置在机构运动时的合理性和可靠性，而且周期长，容易造成井下事故。

一般铅的莫氏硬度为1.5，密度11.3437g/cm³，耐温可达220℃以上，熔点327℃。在现场打捞落物的施工中，Φ215.9mm的井眼，采用Φ200mm铅模，加压5T方可将井底落物的表面形状打印出来，压强为1.56MPa。但是地面试验证明，与铅模打印井下朝上的尖锐物不同，井壁打印没有钻柱的重力，加上表面粘附有糊状钻井液，打印井下尖锐物的经验不能适用于打印井壁裂隙。

传统的裂隙打印装置在活塞顶出使铅模完成打印后，很多情况下，活塞不能缩回缸体中，使铅模的打印面暴露在工具的圆周外，在上提过程中，容易与井壁发生刮蹭，使打印痕迹受到磨损，甚至于铅模会发生脱落，或者被卡在井壁台阶处。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种井壁裂隙打印地面模拟试验方法，可以较为真实地模拟井下环境，在地面对井壁打印动作及效果进行验证，获取准确的打印参数。

为解决以上技术问题，本发明的一种井壁裂隙打印地面模拟试验方法，依次包括如下步骤：

S1、制作模拟井筒用的多节花岗岩筒圈，各花岗岩筒圈的内壁均切割有模拟裂缝；

S2、制作封闭井口的井口盖板及上盖板，井口盖板上焊接有偏心竖管和测温套管，焊接制作井底板；

S3、在地面挖井坑，在坑底浇筑混凝土底座，将井底板水平嵌在混凝土底座的顶部中心；

S4、混凝土底座凝固后，在井底板上逐节叠置花岗岩筒圈构成竹节井筒；

S5、在竹节井筒的上端口覆盖木模，木模上设有与井口盖板法兰螺栓孔一一对应的木模铰制孔，各预埋螺栓自下而上穿过且固定在相应木模铰制孔中；

S6、在竹节井筒的外周扎钢筋笼，然后浇筑混凝土；

S7、钢筋混凝土达到强度后，拆除木模，在打印装置的上端旋接筒体上接头，筒体上接头的中心孔上端口焊接有向上延伸的中心竖管；