[发明专利]用于现场测试支撑剂的可移动式装置和方法

权利要求书

1.一种测试在井筒中使用的支撑剂的方法，包括：

(a)提供支撑剂样品测试装置，所述支撑剂样品测试装置包括容纳气体和液体的筒体、位于所述筒体中的使所述气体与所述液体分隔的活塞、响应于所述筒体中的液体的压力变化而选择性地移动的撞锤部件、固结仪、以及与所述固结仪相连的监测器；

(b)将所述支撑剂样品测试装置运输到具有井筒的井场，支撑剂被设置在所述井筒中；

(c)将所述支撑剂的样品放入所述支撑剂样品测试装置中并在所述支撑剂样品测试装置中使所述支撑剂的样品经受估计的井筒环境；

(d)向所述支撑剂的样品施加应力；

(e)在整个压紧阶段，将施加在所述支撑剂的样品上的应力值保持为恒定值，以对所述支撑剂的样品平稳地加载直到破裂；

(f)基于对所述支撑剂的样品加载直到破裂的步骤来测量无侧限抗压强度；

(g)随时地监测所述支撑剂的样品的特性；以及

(h)基于监测所述支撑剂的拉伸强度的步骤来确定所述支撑剂的固化时间。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在将所述支撑剂设置在所述井筒中之后，关闭所述井筒一段时间，以限定关井时间，所述关井时间与已确定的固化时间相同。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

在所述关井时间期满之后，从所述井筒进行生产。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，

监测特性的步骤包括：

测量所述支撑剂的样品的拉伸强度；以及

当所述拉伸强度接近渐近值时，确定固化时间。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在整个压紧阶段，所述筒体和所述活塞将所施加的应力保持为恒定值。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，

监测特性的步骤包括：

测量所述支撑剂的样品中的声速；以及

当所述声速接近渐近值时，确定固化时间。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述井场包括第一井场，

所述方法还包括：将所述支撑剂样品测试装置运输至第二井场，并重复执行步骤(a)至(h)。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述支撑剂样品测试装置包括：气压转液压式增压器、能选择性地被所述增压器移动的撞锤部件、固结仪、以及与所述固结仪相连的监测器。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，

所述撞锤部件向所述支撑剂的样品施加至少25,000磅的轴向力。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，

所述气压转液压式增压器中的所述气体被加压至2000磅/平方英寸。

11.一种支撑剂测试装置，包括：

框架，其能选择性地从运输车辆中移动至井场；

容器，其安装在所述框架中，所述容器中设置有支撑剂的样品；

气压转液压式增压器，其安装在所述框架中并具有气体侧和液体侧；

撞锤部件，其能选择性地被所述增压器移动到所述容器中，从而当支撑剂处于所述容器中并且所述撞锤部件移动到所述容器中的所述支撑剂的样品上时，所述支撑剂受压，以模拟向下钻进的状况；

传感器，其与所述支撑剂关联的容器相连并包括信息收集装置，所述信息收集装置选自由温度传感器、压力传感器和声音传感器构成的群组；以及

处理器，其与所述传感器通信，并且选择性地

调节所述气体侧的气体量，

在整个压紧阶段，将施加在所述支撑剂上的应力值保持为恒定值，以对所述支撑剂平稳地加载直到破裂，

基于对所述支撑剂加载直到破裂来测量无侧限抗压强度，

监测所述支撑剂的拉伸强度，并且

基于所监测的拉伸强度来确定固化时间。

12.根据权利要求11所述的支撑剂测试装置，其中，

所述容器包括固结仪。

13.根据权利要求11所述的支撑剂测试装置，还包括：

所述框架上的框架底座，其选择性地与所述运输车辆相连，从而当在所述运输车辆中运输所述支撑剂测试装置时，所述支撑剂测试装置固定在所述运输车辆上。