[发明专利]测试装置及测试方法

说明书

本发明属于钻井设备技术领域，公开了一种测试装置及测试方法。测试装置包括测试筒、第一端盖、活塞杆、第二端盖以及加热件。测试筒的侧壁上具有导流孔。第一端盖设置于测试筒的一端且具有注液孔。活塞杆拆卸连接于测试筒内并与测试筒之间形成模拟腔，模拟腔与导流孔及注液孔分别连通；第二端盖可拆卸连接于测试筒的另一端，以拆装活塞杆或向模拟腔内填充井壁材料并通过加压形成覆盖导流孔的模拟井壁。加热件设置于测试筒外侧。以此该测试装置在测试过程中，自主定制的模拟井壁的物性及其孔渗参数都能够十分接近实际作业中的参数，因此有效提高了测试结果对实际作业的参考性，还可以将测试后的模拟井壁取出，观察钻井液侵入过滤介质的深度。

技术领域

本发明涉及钻井设备技术领域，尤其涉及一种测试装置及测试方法。

背景技术

钻井液是钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称。钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。钻井液封堵性是指在特定温度和压力条件下，通过钻井液与井壁的动态接触提高井壁的致密程度，以降低渗透率，进而减缓滤液侵入的深度和压力传递速度。

现有评价钻井液封堵性能优劣的方法通常是通过钻井液高温高压滤失仪(42型或71型)、常温中压滤失仪及钻井液封堵性能评价仪测定一定压差条件下(△P＝3.5MPa)通过滤纸或砂盘的滤液体积(即滤失量的大小)来判断，钻井液滤失量越大则其封堵性能越差。从原理上讲，测试的核心都是在高温高压条件下，测定通过砂盘或滤纸的滤液体积的大小，并以此结果评价钻井液或某处理剂封堵效果的优劣。此外，还有学者通过钻井液动态损害评价仪测试岩芯污染前后渗透率的变化情况来评价钻井液封堵性能等等。

上述评价方法中，其结果反映的都是钻井液阻止其自身或其滤液通过原过滤介质及实验过程中堆积而成的滤饼的能力，而这类介质物化性质与地层岩石有较大区别，且均为标准化产品，孔渗参数定制化难度大，因此该测量结果对实际作业的参考性较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测试装置及测试方法，解决了现有技术中对钻井液封堵性的测试中利用与地层岩石有较大区别的介质所产生的结果对实际作业的参考性较低的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种测试装置，其用于测试钻井液的封堵性，包括：测试筒、第一端盖、活塞杆、第二端盖以及加热件。所述测试筒的侧壁上具有用于与滤液收集器选择性连通的导流孔；第一端盖设置于所述测试筒的一端，所述第一端盖具有用于与注液设备或加压设备连通的注液孔。活塞杆拆卸连接于所述测试筒内，所述活塞杆与所述测试筒之间形成用于填充井壁材料的模拟腔，所述模拟腔与所述导流孔及所述注液孔分别连通；第二端盖可拆卸连接于所述测试筒的另一端，以拆装所述活塞杆或向所述模拟腔内填充井壁材料并通过加压形成覆盖所述导流孔的模拟井壁。加热件设置于所述测试筒外侧以对所述模拟腔内进行加热。

可选地，所述测试装置包括：垫块，设置于所述测试筒内并与所述活塞杆插接配合，所述垫块的一端与所述第一端盖抵接，另一端与所述模拟井壁抵接；以及密封圈，设置于所述垫块靠近所述第一端盖的一侧并与所述测试筒的内壁抵接。

可选地，所述测试装置包括：第一阀体，设置于所述注液孔内，所述第一阀体用于与盛装钻井液的泥浆杯连通或与加压设备连通。

可选地，所述测试装置还包括：第二阀体，设置于所述第二端盖并与所述模拟腔连通。

可选地，所述第二阀体与所述滤液收集器连通，所述第二端盖的内侧设有覆盖所述第二阀体的过滤件。

可选地，所述测试装置还包括：第三阀体，设置于所述导流孔内以选择性的开启所述导流孔。