[发明专利]一种钻井液侵入深度测试装置和测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域，尤其涉及一种钻井液侵入深度测试装置及测试方法。

背景技术

在石油钻井过程中，地层原有的平衡被打破，在化学势差的作用下，钻井液中的固相和液相不可避免地侵入地层，改变井筒附近储层流体分布的原始状态。钻井液中通常包含液相滤液和固相颗粒，其中固相颗粒有些是钻井液的必要组成，有些是未被除去的有害相；由于钻井液中的液相常常与油气层岩石的成分或其中的空隙流体不配伍，导致化学反应产生沉淀或固态物质，诱发油气层发生五敏效应等地层损害；而钻井液中的固相颗粒往往会造成储层的孔喉堵塞，因此，钻井液侵入油气层后必然会在喉道处发生沉淀和架桥，而造成堵塞和污染，这种堵塞和污染可以造成油气层的10-100％的损害。

钻井过程对地层造成堵塞和污染的主要因素有：

(1)压差：压差是造成地层污染损害的主要因素之一。钻井液中的固相颗粒和液相滤液由于渗透压差进入地层，造成固相颗粒堵塞地层孔喉，滤液与地层中的粘土发生水化等问题。

(2)钻井液中的细粒含量：钻井液中固相颗粒的形状、大小和类型等对地层渗透率的影响起着重要的作用。钻井液中细粒成份含量越高，固相颗粒与地层的相容性越差，细粒成份对地层渗透率的影响就越大。

(3)钻井液浸泡时间：在一定的压差作用下，钻井液对地层的作用是随钻井液浸泡地层时间的延长而增加的。钻井液长时间浸泡地层，钻井液中的固相颗粒会随滤液一起进入地层深处；同时，侵入地层的滤液数量和深度也会随着时间的延长而增加。因此，钻井液对地层的浸泡时问越长，对地层的污染就越严重。

综上，测定钻井液对侵入深度对油气井钻探工程和储层保护有着极其重要的意义，而目前的常规仪器难以对钻井液侵入储层污染深度进行有效测定，且理论计算偏差较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻井液侵入深度测试装置，用于可视化模拟研究钻井液侵入储层的特性，测定钻井液侵入储层的污染深度。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种钻井液侵入深度测试装置，包括支架，还包括：

玻璃岩心筒，水平设置于所述支架上，且内部填充有预设长度段的石英砂，所述玻璃岩心筒的外壁沿长度方向设置有尺寸刻度，所述玻璃岩心筒的两端均设置有密封封头；

钻井液容器及用于加热钻井液的加热装置；

介质输送装置，一端连接于所述玻璃岩心筒的一端，另一端连接所述钻井液容器。

优选地，所述预设长度段为50cm。

优选地，所述玻璃岩心筒远离所述钻井液容器的一端连接有滤液冷凝接收器。

优选地，所述玻璃岩心筒的外壁套设有加强套。

优选地，所述加强套包括两个半圆柱套。

优选地，所述加强套外壁套设有至少一个卡箍。

优选地，所述加强套两端分别通过法兰连接于对应的密封封头。

优选地，所述介质输送装置为循环泵。

优选地，所述玻璃岩心筒沿长度方向间隔设置有至少两个压力检测装置。

本发明还提供了一种钻井液侵入深度测试方法，应用于上述的钻井液侵入深度测试装置，并包含如下步骤：

玻璃岩心筒压实填充预设长度段的石英砂；

密封封头对玻璃岩心筒两端进行密封；

加热装置对钻井液容器中的钻井液进行加热；

介质输送装置将钻井液容器中的钻井液输入玻璃岩心筒中；

监测钻井液对石英砂模拟储层的侵入深度和侵入状态。

本发明的有益效果为：

本发明提供的钻井液侵入深度测试装置和测试方法，通过采用石英砂压实填充玻璃岩心筒模拟储层，并向玻璃岩心筒内输入钻井液，从而可以直观测量钻井液侵入模拟储层的侵入深度和侵入状态；通过在玻璃岩心筒外侧设置刻度尺寸，可以定量计算和分析钻井液的侵入状况，为评估钻井液对油气储层的损害程度及选择有利于油气储层的钻井液提供依据；整体测试装置结构安装、固定和拆卸简单方便，方法原理简单，易于操作和推广应用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的钻井液侵入深度测试装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的钻井液侵入深度测试方法的示意图。

图中标记如下：

1-玻璃岩心筒；2-加强套；3-法兰；4-密封封头；5-卡箍；6-介质输送装置；7-钻井液容器；8-加热装置；9-滤液冷凝接收器；10-支架；11-压力检测装置。

具体实施方式