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井漏是钻井、固井、井下作业中常见的井下复杂事故,由于漏失机理、漏失通道形态不同,采用的堵漏材料也不同。由于堵漏过程是不可见的,为了提高堵漏工艺的可行性与封堵效果,需要通过仪器模拟井下环境和漏失通道,来验证堵漏材料的堵漏效果,为堵漏方案的改进与优化提供科学的试验依据。
国内采用的堵漏模拟装置,应用较多的是七十年代从美国引进的产品及其仿制产品,这类装置没有加热功能,结构比较零散,操作不方便,试验精度不高。近20年来,国内有些单位先后研制过几种不同型式的堵漏试验装置,但由于种种原因,均未得到推广应用。本论文研制的堵漏模拟试验装置,功能齐全,可加温至150℃,加压至7MPa,采用整体结构设计,试验参数数显清晰,通过一套组合试验模块模拟漏层形态,适用范围广、操作简便、评价结论准确,能为堵漏工艺措施的正确制定提供有力的试验依据,并能节约成本,缩短钻井周期。
本文研制的堵漏模拟装置在实现API堵漏材料试验装置全部功能的基础上,增加了以下功能:
(1)试验结束后可直接观察堵漏材料在横向断面、纵向剖面的组分分布及封堵效果;
(2)楔型模块、立缝模块可以有效模拟诱导裂缝和纵向裂缝;
(3)渗漏试验中防扰动设计防止了堵漏浆对砂床及基浆的冲刷;
(4)堵漏试验中具有数显计时功能。
通过室内堵漏模拟试验,本文所研究的装置具有以下优点:
(1)对堵漏剂的优选,堵漏钻井液的评价以及堵漏工艺的确定,提供了一种有效的试验评价手段,具有很好的参考和指导作用;
(2)适用范围广,通过多种试验模块单个或组合使用,能模拟孔隙、纵缝、横缝、楔型缝等多种漏失通道,可以对各种堵漏材料进行模拟试验;
(3)操作简便,直观性好,可以直接观察堵漏材料在纵剖面、横断面上的组分分布及封堵效果,便于堵漏剂的优选。