[发明专利]一种磺酸盐钻井液封堵试验系统

说明书

本发明涉及一种磺酸盐钻井液封堵试验系统。磺酸盐钻井液封堵试验系统包括：外管，具有小径段和大径段，大径段的管壁设有网孔；页岩，为环形结构，且处于大径段的内部，页岩具有裂缝，裂缝的位置与网孔对应，小径段的内腔和页岩的内腔贯通，以形成放置腔；内管，包括腔内段和腔外段，腔内段与小径段、页岩围成环形回液腔；出液储罐，通过出液管路与腔外段连通；回液储罐，通过回液管路与环形回液腔连通；驱动泵，设置在出液管路或回液管路上；外壳，套设在大径段上，外壳与大径段围成渗漏室，网孔与渗漏室连通；气源，用于向渗漏室内加压；压力测量组件，用于测量环形回液腔内和渗漏室内的压差；加热箱，内管、外管和渗漏室设置在加热箱内。

技术领域

本发明涉及钻井液封堵试验系统，具体涉及一种磺酸盐钻井液封堵试验系统。

背景技术

在正常钻井过程中，由于普通钻井液与地层孔隙流体之间的压力差、温差、化学差和地层毛管压力等因素，普通钻井液进入近井地层从而增加地层坍塌压力，并且降低了地层岩石强度。

针对上述问题，现有技术中采用磺酸盐钻井液代替普通钻井液。例如磺化沥青，是由沥青在一定条件下经过磺化、中和及后处理等工艺制得的。使用含有磺化沥青的钻井液进行钻井，当温度达到沥青的软化点附近时，在高温高压下，沥青会变软变黏并与黏土颗粒相互作用，一起形成致密的泥饼，从而起到封堵裂缝的作用，阻止钻井液固相和液相侵入地层，达到保护井壁防止坍塌以及保护油气层的目的。

但是在使用磺酸盐钻井液的过程中，磺酸盐钻井液的磺化程度直接影响该钻井液的基本性能，进而影响整体防堵、防塌的效果，进而决定封堵裂缝成功与否。因此，需要明确不同磺酸盐钻井液对于页岩封堵的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磺酸盐钻井液封堵试验系统，用于试验不同磺化度的磺酸盐钻井液封堵裂缝的效果。

为实现上述目的，本发明磺酸盐钻井液封堵试验系统的技术方案是：

磺酸盐钻井液封堵试验系统，包括外管和内管，外管具有小径段和大径段，小径段位于大径段的上方，大径段的管壁设有网孔，外管的两端为封闭结构；大径段的内部设有环形结构的页岩，页岩具有裂缝，裂缝的位置与网孔对应，小径段的内腔和页岩的内腔贯通，以形成放置腔；内管包括处于放置腔内的腔内段和处于放置腔外的腔外段，腔内段与小径段、页岩围成环形回液腔；腔外段通过出液管路连通有出液储罐，环形回液腔通过回液管路连通有回液储罐；出液管路或回液管路上设置有驱动泵；大径段上套设外壳，外壳与大径段围成渗漏室，网孔与渗漏室连通；渗漏室通过压力管路连接有气源，气源用于向渗漏室内加压；还包括加热箱和压力测量组件，压力测量组件用于测量环形回液腔内与渗漏室内的压差，内管、外管和渗漏室设置在加热箱内。

有益效果是：在气源和加热箱模拟的地层高温高压环境下，磺酸盐钻井液从页岩内的裂缝渗出，并通过大径段的管壁上的网孔流出至渗漏室，通过对比在试验过程中不同磺化程度的磺酸盐钻井液流入渗漏室内的钻井液量，可以得到不同磺化程度的磺化沥青钻井液对页岩封堵的效果。

作为进一步的改进，磺酸盐钻井液封堵试验系统还包括废液回收桶，渗漏室的底部设有渗漏液出口，废液回收桶用于回收渗漏液出口流出的废液。

有益效果是：在渗漏室的底部设置渗透液出口，方便废液的回收。

作为进一步的改进，废液回收桶通过回收管路与渗漏液出口连通。

有益效果是：通过设置回收管路，可以将废液回收桶设置在加热箱外，有利于减小加热箱的体积。

作为进一步的改进，压力测量组件包括显示器和两个压力传感器，两个压力传感器分别设置在小径段上和外壳上，且两个压力传感器与显示器连接。

有益效果是：显示器直接显示环形回液腔和渗漏室的压差，能够更准确、快捷的得到压差结果。

作为进一步的改进，出液储罐与回液储罐为同一储罐。