二氧化碳驱压井液气侵模拟评价实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及采油工程技术领域，特别属于一种二氧化碳驱压井液气侵模拟评 价实验装置。
【背景技术】
[0002] 二氧化碳驱区块需要对注气井、高压采油井进行压井液压井作业以方便检栗等基 础作业，用压井液压井需要对压井液抗二氧化碳气侵性能进行评价，需要有专业的评价装 置来模拟压井液压井过程中的实验条件，而目前还没有二氧化碳驱压井液气侵模拟评价实 验装置，因此有必要设计一种二氧化碳驱压井液气侵模拟评价实验装置，可以模拟不同作 业工况，科学评价压井液耐气侵性能，为进一步优化压井液体系配方，提供有效地实验支撑 与指导。
【发明内容】
[0003] 本实用新型目的是设计一种可以模拟压井过程中二氧化碳气侵过程，评价压井液 耐气侵性能，并实现气侵过程中即时取样，实时收集气侵顶替液的二氧化碳驱压井液气侵 模拟评价实验装置。
[0004] 本实用新型采用的技术方案是:它由气瓶、压力传感器、调压阀、岩心夹持器、单向 阀、密封接头、模拟井筒、水浴箱、采样器、回压阀、中间容器、加液装置、集液器、压力控制系 统、I SCO栗、水力增压栗、机械压力表及移动式底座组成；
[0005] 其中密封接头由密封盖、密封圈、扶正胶塞及过滤芯组成，其上设有连通孔和进排 孔;模拟井筒由加热层、模拟套管及模拟油管组成，其上设有循环孔和接液口；
[0006] 气瓶与压力传感器、调压阀、岩心夹持器、单向阀由钢制管线依次连接;模拟井筒 和加药装置的上下端均由密封接头密封连接;单向阀与模拟井筒的下端密封接头连通;水 浴箱通过循环孔与加热层管线连通;采样器与接液口由钢制管线连接；回压阀分别与模拟 井筒顶端的密封接头、集液器由钢制管线连接；中间容器分别与模拟井筒顶端的密封接头、 加液装置由钢制管线连接;ISC0栗分别与回压阀、中间容器由钢制管线连接;压力控制系统 分别与电缆连接ISC0栗、水力增压栗、压力传感器由数据线连接;在模拟井筒顶端、加液装 置顶端的密封接头、中间容器顶端均连接机械压力表;水力增压栗与岩心夹持器由钢制管 线连接;移动式底座通过密封接头连接模拟井筒和加液装置，移动式底座与水浴箱由钢架 连接，移动式底座分别与回压阀、中间容器由螺栓铆接。
[0007] 模拟井筒为透明、耐压、耐温的聚碳酸酯PC棒。
[0008] 加液装置为透明、耐压、耐温的聚碳酸酯PC棒，并且是单层管体结构。
[0009] 本实用新型与已有技术相比具有以下有益效果：
[0010] 本实用新型结构精巧、操作方便，可直观呈现压井过程中二氧化碳气侵现象，在高 温高压条件下科学评价压井液耐气侵性能，为优化压井液体系配方，科学制定压井施工方 案等提供实验支撑。
【附图说明】 [0011] ：图1为本实用新型结构示意图。
[0012] 1.气瓶，2.压力传感器，3.调压阀，4.岩心夹持器，5.单向阀，6.密封接头，7.模拟 井筒，8.水浴箱，9.采样器，10.回压阀，11.中间容器，12.加液装置，13.集液器，14.压力控 制系统，15. ISC0栗，16.水力增压栗，17.机械压力表，18.移动式底座。
[0013] 图2为密封接头6结构示意图。
[0014] 6-1.密封盖，6-2.密封圈，6-3.扶正胶塞，6-4.过滤芯，6-5.连通孔，6-6.进排孔。
[0015]图3为t旲拟井筒7结构不意图。
[0016] 7-1 ·加热层，7-2 ·模拟套管，7-3 ·模拟油管，7-4 ·循环孔，7-5 ·接液口。
【具体实施方式】 [0017] ：以下结合附图对本实用新型做进一步详述:它由气瓶1、压力传感 器2、调压阀3、岩心夹持器4、单向阀5、密封接头6、模拟井筒7、水浴箱8、采样器9、回压阀10、 中间容器11、加液装置12、集液器13、压力控制系统14、ISC0栗15、水力增压栗16、机械压力 表17及移动式底座18组成；
[0018] 其中密封接头6由密封盖6-1、密封圈6-2、扶正胶塞6-3及过滤芯6-4组成，其上设 有连通孔6-5和进排孔6-6;模拟井筒7由加热层7-1、模拟套管7-2及模拟油管7-3组成，其上 设有循环孔7-4和接液口 7-5;
[0019]气瓶1与压力传感器2、调压阀3、岩心夹持器4、单向阀5由钢制管线依次连接;模拟 井筒7和加药装置12的上下端均由密封接头6密封连接;单向阀5与模拟井筒7的下端密封接 头6连通;水浴箱8通过循环孔7-4与加热层7-1管线连通;采样器9与接液口 7-5由钢制管线 连接；回压阀10分别与模拟井筒7顶端的密封接头6、集液器13由钢制管线连接；中间容器11 分别与模拟井筒7顶端的密封接头6、加液装置12由钢制管线连接;ISC0栗15分别与回压阀 10、中间容器11由钢制管线连接;压力控制系统14分别与电缆连接ISC0栗15、水力增压栗 16、压力传感器2由数据线连接;在模拟井筒7顶端、加液装置12顶端的密封接头6、中间容器 11顶端均连接机械压力表17;水力增压栗16与岩心夹持器4由钢制管线连接;移动式底座18 通过密封接头6连接模拟井筒7和加液装置12,移动式底座18与水浴箱8由钢架连接，移动式 底座18分别与回压阀10、中间容器11由螺栓铆接。
[0020] 模拟井筒7为透明、耐压、耐温的聚碳酸酯PC棒。
[0021] 加液装置12为透明、耐压、耐温的聚碳酸酯PC棒，并且是单层管体结构。
[0022] 室内实验时，配制密度朽为1.3g/cm3的新型压井液及普通盐水压井液，在温度80 °C、压力8MPa的条件下，气侵时间为30分钟。
[0023] 通过加液装置12将压井液体系顶替充满中间容器11、模拟套管7-2和模拟油管7-3,已测量出模拟油套环空与模拟油管内部体积之和为10L，记作V;选取模拟地层岩心放入 岩心夹持器4，通过水力增压栗16为岩心夹持器4施加环压lOMPa;打开水浴箱8，循环加热压 井液至80°C后，通过压力控制系统14设定ISC0栗15的输出栗压为8MPa，即为中间容器11、模 拟套管7-2、模拟油管7-3、回压阀10精确加压8MPa;打开气瓶1，应用调压阀3调节出气压力， 观察模拟井筒7底部直到出现少量、非连续的小气泡时，认为发生二氧化碳气侵现象，通过 压力传感器2和压力控制系统14采集到此刻气侵压力为7.66MPa，而相同实验条件、相同密 度的普通盐水测得的气侵压力为7.13MPa，说明压井液体系具备一定耐气侵性能。同时，气 侵过程中每隔lOmin通过容积为200mL的采样器9采集模拟井筒7上中下三个位置的压井液 试样，用做后续压井液腐蚀率、滤失量等性能评价，30分钟后结束实验，称量集液器13收集 的气侵顶替液质量分别为新型压井液25.685g，普通盐水压井液860.102g，分别记作_、 ，气侵后压井液密度分别记作:
[0026]对比两种压井液气侵评价实验结果可以看出，新型压井液比普通盐水压井液气侵 后的密度高出〇. 〇83g/cm3，说明二氧化碳气侵对压井液体系密度影响较小，同时也证明气 侵确实能够降低压井液密度，从而破坏井下压力平衡，导致作业事故。
【主权项】
1. 二氧化碳驱压井液气侵模拟评价实验装置，其特征在于：它由气瓶（1)、压力传感器 (2)、调压阀（3)、岩心夹持器(4)、单向阀（5)、密封接头(6)、模拟井筒(7)、水浴箱(8)、采样 器(9)、回压阀（10)、中间容器（11)、加液装置（12)、集液器（13)、压力控制系统（14)、ISCO栗 (15)、水力增压栗(16)、机械压力表(17)及移动式底座(18)组成； 其中密封接头（6)由密封盖(6-1)、密封圈（6-2)、扶正胶塞(6-3)及过滤芯（6-4)组成， 其上设有连通孔(6-5)和进排孔(6-6);模拟井筒(7)由加热层(7-1)、模拟套管(7-2)及模拟 油管(7-3)组成，其上设有循环孔(7-4)和接液口（ 7-5); 气瓶（1)与压力传感器(2)、调压阀（3)、岩心夹持器(4)、单向阀（5)由钢制管线依次连 接;模拟井筒(7)和加药装置(12)的上下端均由密封接头(6)密封连接;单向阀（5)与模拟井 筒(7)的下端密封接头(6)连通;水浴箱(8)通过循环孔(7-4)与加热层(7-1)管线连通;采样 器(9)与接液口（7-5)由钢制管线连接；回压阀（10)分别与模拟井筒（7)顶端的密封接头 (6)、集液器(13)由钢制管线连接；中间容器(11)分别与模拟井筒(7)顶端的密封接头(6)、 加液装置(12)由钢制管线连接;ISCO栗（15)分别与回压阀（10)、中间容器(11)由钢制管线 连接;压力控制系统（14)分别与电缆连接ISCO栗（15)、水力增压栗（16)、压力传感器(2)由 数据线连接;在模拟井筒(7)顶端、加液装置(12)顶端的密封接头(6)、中间容器(11)顶端均 连接机械压力表（17);水力增压栗（16)与岩心夹持器(4)由钢制管线连接;移动式底座 (18)通过密封接头(6)连接模拟井筒(7)和加液装置（12)，移动式底座（18)与水浴箱(8)由 钢架连接，移动式底座(18)分别与回压阀（10 )、中间容器(11)由螺栓铆接。2. 根据权利要求1所述的二氧化碳驱压井液气侵模拟评价实验装置，其特征在于:模拟 井筒(7)为透明、耐压、耐温的聚碳酸酯PC棒。3. 根据权利要求1所述的二氧化碳驱压井液气侵模拟评价实验装置，其特征在于:加液 装置(12)为透明、耐压、耐温的聚碳酸酯PC棒，并且是单层管体结构。
【专利摘要】本实用新型涉及采油工程技术领域，特别属于一种二氧化碳驱压井液气侵模拟评价实验装置。本实用新型解决无法在高温高压条件下评价二氧化碳驱压井液气侵性能的问题，它由气瓶1、压力传感器2、调压阀3、岩心夹持器4、单向阀5、密封接头6、模拟井筒7、水浴箱8、采样器9、回压阀10、中间容器11、加液装置12、集液器13、压力控制系统14、ISCO泵15、水力增压泵16、机械压力表17及移动式底座18组成；模拟井筒7为透明、耐压、耐温的聚碳酸酯PC棒。本实用新型具有结构精巧、操作方便，可直观呈现压井过程中二氧化碳气侵现象等优点。
【IPC分类】G01N33/00
【公开号】CN205139120
【申请号】CN201520963292
【发明人】周万富, 王鑫, 刘向斌, 李国 , 李金禹, 王海静
【申请人】中国石油天然气股份有限公司, 大庆油田有限责任公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月27日