專利名稱：可視化動態(tài)堵漏評價裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測試常溫常壓下堵漏材料在模擬不同形態(tài)地層狀況下，其啟動壓力以及啟動壓力梯度的可視化動態(tài)堵漏評價裝置。
背景技術(shù)：
近十年以來，在川東地區(qū)高陡構(gòu)造、邊遠(yuǎn)區(qū)域及高山地區(qū)廣泛開展油氣勘探、鉆井，這期間井漏頻繁發(fā)生而且部分情況非常嚴(yán)重，治漏難度非常大。根據(jù)近幾年的資料可以發(fā)現(xiàn)，井漏的情況普遍發(fā)生于每一 口井的鉆井過程中。其中一般井漏占50%以上，一次性堵漏成功率可達(dá)70% ;嚴(yán)重井漏占20% 30%，嚴(yán)重井漏的堵漏成功率不高，一般要經(jīng)過數(shù)次堵漏才能成功，有的時候還會復(fù)發(fā)，造成的經(jīng)濟、人力、物力的損失非常龐大；惡性漏失占10% 20%，這類漏失堵漏的成功率將更小，造成的損失更大。如何能夠提高堵漏的成功率，準(zhǔn)確測試其堵漏過程中的參數(shù)表現(xiàn)，并對其進(jìn)行合理的改進(jìn)，并能可視的觀察到堵漏材料在地層中的具體表現(xiàn)，這一直是一個非常值得關(guān)注的問題。目前對于堵漏裝置的設(shè)計不能做到可視化的效果，而且對地層的模擬不能標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化，模擬程度達(dá)不到要求，實驗的重復(fù)性不高，其測得的啟動壓力不夠準(zhǔn)確以及精確，有較大誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是:為了科學(xué)評價堵漏過程中堵漏材料的具體表現(xiàn)，給油氣田堵漏作業(yè)提供科學(xué)的依據(jù)和必要的實驗數(shù)據(jù)，特提供可視化動態(tài)堵漏評價裝置。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明解決此技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:可視化動態(tài)堵漏評價裝置，由驅(qū)動系統(tǒng)，地層模擬系統(tǒng)，壓力測試系統(tǒng)以及觀測系統(tǒng)組成。其主要概況是:由蠕動泵構(gòu)成的驅(qū)動系統(tǒng)，能夠精確而穩(wěn)定地控制泵入的堵漏材料的量以及流速，保證堵漏評價裝置在工作過程中能有穩(wěn)定的堵漏材料供應(yīng)。由長約I米的透明夾持器(變徑管、礫石填充管為透明夾持器玻璃管的可更換部件)組成的地層模擬系統(tǒng)，來對不同類型的地層進(jìn)行模擬，可以根據(jù)具體實驗的要求，對夾持器進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到模擬不同狀況地層的目的。由三通管、隔離管、電腦及數(shù)據(jù)采集軟件、壓力顯示器及壓力變送器構(gòu)成的壓力測試系統(tǒng)，對堵漏評價裝置工作過程中堵漏材料的啟動壓力進(jìn)行準(zhǔn)確測試，并由電腦收集數(shù)據(jù)做成圖像。在夾持器周圍方向安裝的攝像機構(gòu)成的觀測系統(tǒng)模擬地層中的運動過程進(jìn)行記錄，可以準(zhǔn)確觀察到堵漏過程中堵漏材料的運動方式和速度的大小，對堵漏實驗進(jìn)行實時監(jiān)控?？梢暬瘎討B(tài)堵漏評價裝置，是由蠕動泵、橡膠軟管、三通管、隔離管、透明夾持器、變徑管、礫石填充管、電腦及數(shù)據(jù)采集軟件、壓力顯示器、壓力變送器組成。其結(jié)構(gòu)特征是:在裝置左側(cè)安裝蠕動泵及其夾持橡膠軟管，橡膠軟管一端置于堵漏材料容器中，橡膠軟管另一端與三通管左端相連接；在三通管的中間一側(cè)安裝隔離管其中裝滿隔離液，隔離管另一端連接壓力變送器，能夠?qū)毫Υ笮∞D(zhuǎn)換成電信號，再傳送到與之相連接的壓力顯示器上，將電信號轉(zhuǎn)換成具體的壓力讀數(shù)，與壓力顯示器相連接的電腦及數(shù)據(jù)采集軟件將直接采集壓力數(shù)據(jù)并利用電腦軟件將其制作成圖像，以便于直觀地觀察；在三通管的右側(cè)管道連接有可拆卸的透明夾持器，透明夾持器另一端連接有導(dǎo)管可以導(dǎo)出堵漏時排出的液體，導(dǎo)管另一端插入儲液杯中，在透明夾持器的外側(cè)，安裝有三臺攝像機，在堵漏裝置開始工作的時候可以打開裝置，記錄堵漏過程。透明夾持器拆卸后的更換部件是用礫石填充管、或用變徑管的一種。透明夾持器中內(nèi)層為可更換內(nèi)層玻璃圓筒，外層為透明夾持器外玻璃圓筒中間夾層為空隙。本發(fā)明裝置的測試方法是:先將裝置安放到水平實驗臺上，取下透明夾持器，根據(jù)不同實驗要求，更換可更換內(nèi)層玻璃圓筒，在更換好之后，向透明夾持器外玻璃圓筒與可更換內(nèi)層玻璃圓筒之間裝滿帶色液體或水；再將蠕動泵夾持的橡膠軟管一端放在盛有堵漏材料的堵漏材料容器中，將橡膠軟管另一端連接在三通管左端上，打開蠕動泵電源開關(guān)，將堵漏材料填充滿橡膠軟管和三通管，關(guān)閉蠕動泵電源開關(guān)；然后將透明夾持器安裝在三通管右端上，在透明夾持器另一端連接導(dǎo)管，將導(dǎo)管另一端放置于儲液杯中；再將壓力變送器、壓力顯示器、電腦及數(shù)據(jù)采集軟件電源打開，經(jīng)調(diào)試過后打開數(shù)據(jù)采集軟件；之后打開蠕動泵電源開關(guān)，實驗即刻開始；這時透明夾持器中有色液體將受到堵漏材料的推擠而隨著導(dǎo)管流出，而壓力變送器將壓力信號傳輸給壓力顯示器，再傳送給電腦及數(shù)據(jù)采集軟件，利用軟件將透明夾持器中的壓力變化通過圖線顯示出來，當(dāng)?shù)谝坏我后w滴出導(dǎo)管的時候的壓力即是堵漏材料的啟動壓力；實驗結(jié)束后，關(guān)閉蠕動泵、壓力變送器、壓力顯示器電源開關(guān)，拆卸下透明夾持器、三通管、橡膠軟管和導(dǎo)管進(jìn)行清洗，晾干。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:(I)采用可拆卸式透明夾持器，可以根據(jù)不同要求，準(zhǔn)確模擬出地層的不同狀況，實驗重復(fù)性高。(2)采用三通管、隔離管與壓力變送器相連接，大大減小因流體阻力而產(chǎn)生的對啟動壓力的影響。(3)全過程實現(xiàn)了可視化，可以直觀的觀察到堵漏材料在夾持器中的運動方式和運動速度大小，還有攝像機的錄制可以反復(fù)觀看，以便反復(fù)研究。(4)采用蠕動泵作為動力源，能夠?qū)Ρ萌氲牧髁苛魉龠M(jìn)行精確控制。


圖1為本發(fā)明可視化動態(tài)堵漏評價裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明透明夾持器可更換部件之一，礫石填充管示意圖。圖3為本發(fā)明透明夾持器可更換部件之二，變徑管示意圖。圖4為本發(fā)明透明夾持器側(cè)視圖。圖中:1、堵漏材料容器，2、橡膠軟管，3、蠕動泵，4、電腦及數(shù)據(jù)采集軟件，5、壓力顯示器，6、壓力變送器，7、礫石填充管，8、變徑管，9、攝像機，10、透明夾持器，11、導(dǎo)管，12、儲液杯，13、三通管，14、隔離管，15、可更換內(nèi)層玻璃圓筒，16、透明夾持器外玻璃圓筒。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)一步說明:本發(fā)明裝置的測試方法是:先將裝置安放到水平實驗臺上，取下透明夾持器10，根據(jù)不同實驗要求，更換可更換內(nèi)層玻璃圓筒15，在更換好之后，向透明夾持器外玻璃圓筒16與可更換內(nèi)層玻璃圓筒15之間裝滿帶色液體或水；再將蠕動泵3夾持的橡膠軟管2 —端放在盛有堵漏材料的堵漏材料容器I中，將橡膠軟管2另一端連接在三通管13左端上，打開蠕動泵3電源開關(guān)，將堵漏材料填充滿橡膠軟管2和三通管13，關(guān)閉蠕動泵3電源開關(guān)。然后將透明夾持器10安裝在三通管13右端上，在透明夾持器10另一端連接導(dǎo)管11，將導(dǎo)管11另一端放置于儲液杯12中；再將壓力變送器6、壓力顯示器5、電腦及數(shù)據(jù)采集軟件4電源開關(guān)打開，經(jīng)調(diào)試過后打開數(shù)據(jù)采集軟件。之后打開蠕動泵3電源開關(guān)，實驗即刻開始。這時透明夾持器10中有色液體將受到堵漏材料的推擠而隨著導(dǎo)管11流出，而壓力變送器6將壓力信號傳輸給壓力顯示器5，再傳送給電腦及數(shù)據(jù)采集軟件4，利用軟件將透明夾持器10中的壓力變化通過圖線顯示出來，當(dāng)?shù)谝坏我后w滴出導(dǎo)管11的時候的壓力即是堵漏材料的啟動壓力。實驗結(jié)束后，關(guān)閉蠕動泵3、壓力變送器6、壓力顯示器5電源開關(guān)，拆卸下透明夾持器10、三通管13、橡膠軟管2和導(dǎo)管11進(jìn)行清洗，晾干。
權(quán)利要求
1.可視化動態(tài)堵漏評價裝置，是由蠕動泵、橡膠軟管、三通管、隔離管、透明夾持器、變徑管、礫石填充管、電腦及數(shù)據(jù)采集軟件、壓力顯示器、壓力變送器組成；其特征在于:在裝置左側(cè)安裝蠕動泵(3 )及其夾持橡膠軟管(2 )，橡膠軟管(2 ) 一端置于堵漏材料容器(I)中，橡膠軟管(2)另一端與三通管(13)左端相連接；在三通管(13)的中間一側(cè)安裝隔離管(14)其中裝滿隔離液，隔離管(14)另一端連接壓力變送器(6)，將壓力大小轉(zhuǎn)換成電信號，再傳送到與之相連接的壓力顯示器(5)上，將電信號轉(zhuǎn)換成具體的壓力讀數(shù)，與壓力顯示器(5)相連接的電腦及數(shù)據(jù)采集軟件(4)將直接采集壓力數(shù)據(jù)并利用電腦軟件將其制作成圖像；在三通管(13)的右側(cè)管道連接有可拆卸的透明夾持器(10)，透明夾持器(10)另一端連接有導(dǎo)管(11)可以導(dǎo)出堵漏時排出的液體，導(dǎo)管(11)另，在透明夾持器(10)的外側(cè)，安裝有三臺攝像機(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堵漏評價裝置，其特征是:在三通管(13)右側(cè)連接的透明夾持器(10)拆卸后的更換部件是用礫石填充管(7)、或用變徑管(8)的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堵漏評價裝置，其特征是:所述透明夾持器(10)中內(nèi)層為可更換內(nèi)層玻璃圓筒(15)，外層為透明夾持器外玻璃圓筒(16)，中間夾層為空隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堵漏評價裝置，其特征是:使用本評價裝置的測試方法:先將裝置安放到水平實驗臺上，取下透明夾持器(10)，根據(jù)不同實驗要求，更換可更換內(nèi)層玻璃圓筒(15)，在更換好之后，向透明夾持器外玻璃圓筒(16)與可更換內(nèi)層玻璃圓筒(15)之間裝滿帶色液體或水；再將蠕動泵(3)夾持的橡膠軟管(2) —端放在盛有堵漏材料的堵漏材料容器(I)中，將橡膠軟管(2 )另一端連接在三通管(13 )左端上，打開蠕動泵(3 )電源開關(guān)，將堵漏材料填充滿橡膠軟管(2)和三通管(13)，關(guān)閉蠕動泵(3)電源開關(guān)；然后將透明夾持器(10)安裝在三通管(13)右端上，在透明夾持器(10)另一端連接導(dǎo)管(11)，將導(dǎo)管(11)另一端放置于儲液杯(12)中；再將壓力變送器(6)、壓力顯示器(5)、電腦及數(shù)據(jù)采集軟件(4)電源打開，經(jīng)調(diào)試過后打開數(shù)據(jù)采集軟件；之后打開蠕動泵(3)電源開關(guān)，實驗即刻開始；這時透明夾持器(10)中有色液體將受到堵漏材料的推擠而隨著導(dǎo)管(11)流出，而壓力變送器(6)將壓力信號傳輸給壓力顯示器(5)，再傳送給電腦及數(shù)據(jù)采集軟件(4)，利用軟件將透明夾持器(10)中的壓力變化通過圖線顯示出來，當(dāng)?shù)谝坏我后w滴出導(dǎo)管(11)的時候的壓力即是堵漏材料的啟動壓力；實驗結(jié)束后，關(guān)閉蠕動泵(3)、壓力變送器(6)、壓力顯示器(5)電源開關(guān)，拆卸下透明夾持器(10)、三通管13、橡膠軟管(2)和導(dǎo)管(11)進(jìn)行清洗，晾干。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于測試常溫常壓下堵漏材料在模擬不同形態(tài)地層，其啟動壓力及壓力梯度的可視化動態(tài)堵漏評價裝置。它可科學(xué)評價堵漏過程中堵漏材料的具體表現(xiàn)，為油氣田堵漏作業(yè)提供科學(xué)依據(jù)。其技術(shù)方案裝置左側(cè)安裝蠕動泵，蠕動泵外圓上夾持橡膠軟管，橡膠軟管一端置于堵漏材料容器中，另一端與三通管連接；三通管中間連接隔離管，隔離管再連接壓力變送器、壓力顯示器、電腦及數(shù)據(jù)采集軟件；三通管右側(cè)連接透明夾持器，再連接導(dǎo)管，導(dǎo)管插入儲液杯中；在透明夾持器外側(cè)安裝三臺攝像機。本裝置采用三通管、隔離管與壓力變送器相連接，減少了流體阻力對啟動壓力的影響；全過程實現(xiàn)了可視化，實驗重復(fù)性高，用于油氣田實驗室對堵漏材料的研究。
文檔編號E21B47/10GK103195413SQ201310089219
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月20日
發(fā)明者王平全, 白楊, 朱濤, 楊坤賓 申請人:西南石油大學(xué)