[发明专利]一种多尺度裂缝堵漏模拟的实验方法

说明书

本发明公开了一种多尺度裂缝堵漏模拟的实验方法，包括：堵漏浆动态调配，获得理想堵漏浆；将所述理想堵漏浆通入多尺度裂缝堵漏模拟器，模拟堵漏浆在贯穿裂缝内架桥形成封堵层的过程。本发明公开的一种多尺度裂缝堵漏模拟的实验方法，在进行裂缝堵漏模拟实验的同时，能够优化多尺度裂缝性地层堵漏材料设计，为实现模拟复杂工况下的井下堵漏过程提供了理论指导。

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，具体涉及一种多尺度裂缝堵漏模拟的实验方法。

背景技术

井漏是在钻井、固井、测井等各种井下作业中，钻井液、水泥浆、完井液及其它流体等各种工作液在压差作用下漏入地层的现象。钻井液漏失是钻井作业中一种常见的井下复杂情况。一旦漏失发生，不仅延误钻井时间，损失钻井液，干扰地质录井工作，而且还可能引发井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故，甚至导致井眼报废，造成重大的经济损失。若在油气层发生井漏，还易造成对产层的损害，影响生产，因为漏失导致了生产测试和样品测试的失败，而生产层的堵塞使生产效率下降。从某种程度上讲，井漏比某些钻井事故给油气勘探开发带来的损失更大。因此，在钻井过程中，需向钻井液中加入各种堵漏材料，对裂缝进行堵漏。堵漏材料的选择要考虑到地层物理化学性质、地层承压能力等多方面的因素，常用的堵漏材料有石墨颗粒、碳酸钙颗粒以及各种聚合物。

研究表明，绝大部分的井漏是裂缝性漏失。裂缝性漏失具有开度不明确、堵漏效率低等缺点。目前，桥接堵漏是处理裂缝性漏失的主要方法。其中，堵漏材料级配与漏失通道尺寸的匹配精度是决定裂缝性漏失一次堵漏成功率的关键因素。针对裂缝性漏失问题，学术界已形成了一套成熟的解决方案。尽管如此，复杂裂缝性地层的现场一次堵漏成功率较低。由于复杂裂缝性地层裂缝尺度跨度大，故又称之为多尺度裂缝，导致钻井液漏失的裂缝由多种宽度裂缝构成，但以往的堵漏研究是以堵漏材料在单条固定裂缝内的运移及堆积过程为研究对象，堵漏材料设计均是以单条裂缝宽度为基准，缺乏以多尺度裂缝为研究对象的实验装置，致使不能很好地探究堵漏材料在多尺度裂缝内运移、架桥封堵过程，无法为多尺度裂缝性地层堵漏设计提供理论指导。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多尺度裂缝堵漏模拟的实验方法，用于研究堵漏材料在多尺度裂缝内运移、架桥封堵过程，为多尺度裂缝性地层堵漏设计提供理论和方法的指导。

本发明提供了一种多尺度裂缝堵漏模拟的实验方法，采用多尺度裂缝堵漏模拟实验装置，包括多尺度裂缝堵漏模拟器和堵漏浆调配装置，所述多尺度裂缝模拟器包括裂缝模拟部，裂缝模拟部内设置有至少两条相互独立且狭长的贯穿裂缝，包括：

堵漏浆动态调配，获得理想堵漏浆；

将所述理想堵漏浆通入多尺度裂缝堵漏模拟器，模拟堵漏浆在贯穿裂缝内架桥形成封堵层的过程。

具体地，在开展实验之前，在多个堵漏浆罐的上部内分别储存呈浓度梯度的堵漏浆，所述堵漏浆动态调配包括以下步骤：

步骤A1：选定三个堵漏浆罐，分别向三个堵漏浆罐加入含有粗颗粒、中颗粒、细颗粒的堵漏浆形成第一堵漏浆罐、第二堵漏浆罐和第三堵漏浆罐；

步骤A2：确定回压阀的第一回压设置值P；

步骤A3：打开所有的第二电磁阀、所有的第三电磁阀、打开所有的驱替泵，清水罐内的清水分别通过清水管注入多个堵漏浆罐内，清水向上推动活塞，堵漏浆被迫输送至所述搅拌器的中间容器内，直至注满后，关停所有的驱替泵；

步骤A4：启动旋转电机，搅拌轴带动搅拌叶片转动，对搅拌器内的堵漏浆进行搅拌，直至搅拌均匀；

步骤A5：再次打开所有的驱替泵和第四电磁阀，清水向上推动活塞，堵漏浆被迫输送至所述搅拌器的中间容器内，促使搅拌均匀的堵漏浆通过堵漏浆输出管输送至井筒进液管，并从筒顶进液口流入至井筒部，部分堵漏浆穿过裂缝模拟部的贯穿裂缝；

步骤A6：开展模拟多尺度裂缝堵漏的实验；