一種鉆井液承壓堵漏壓裂試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及用于油氣田鉆井作業中的薄弱易破裂地層及裂縫性地層的承壓堵漏研宄或評價用試驗裝置，特別是一種鉆井液承壓堵漏壓裂試驗裝置。
【背景技術】
[0002]地層承壓能力是指鉆井過程中地層承受井內鉆井液壓力而不發生漏失的能力。鉆井過程中，地層承壓能力的高低決定了地層發生漏失的難易程度，地層承壓能力越低，越易導致鉆井液的漏失。鉆遇薄弱易破裂或已經破裂的地層時，由地層承壓能力低甚至不承壓而導致的井漏，增加了鉆井成本，延長了建井周期，嚴重影響安全高效鉆井目標的實現。
[0003]為了提高地層承壓能力，通常向鉆井液當中加入堵漏材料進行堵漏，在井下，這些材料能夠封堵孔隙、微裂縫以及堵塞較大開度的裂縫，修補井壁及地層缺陷，提高井壁的完整性。通過現場試驗進行堵漏材料的效果評價無疑是昂貴的，也是不符合實際的，采用室內的小型試驗是一種簡單易行且低成本的方式，因此亟需一種裝置，能夠有效的模擬井下高壓條件、優選提高地層承壓能力的各種封堵材料以及評價并形成提高地層承壓能力的鉆井液體系，為提高地層成能力的鉆井液技術在現場的應用奠定基礎。
[0004]以往，鉆井液的承壓堵漏能力的評價與研宄普遍采用API室內堵漏評價實驗裝置，該裝置使用模擬裂縫塊進行堵漏以及承壓堵漏評價和研宄，其最大問題是模擬裂縫是已經存在的，只是大小模塊不同，反映的是天然裂縫堵漏能力的大小。而實際情況是，井下薄弱地層并沒有事先存在裂縫漏層，而是被鉆井液壓裂開的，API堵漏評價實驗裝置不能反映這點。其次，裂縫在壓力作用下閉合狀況產生的裂縫重新開啟性漏失也不能在API堵漏評價實驗裝置上反映出來。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種鉆井液承壓堵漏壓裂試驗裝置，可以模擬三軸應力條件下的巖心破裂以及封堵試驗，模擬鉆井液作用下的真實裂縫的形成過程以及封堵材料的承壓堵漏過程，為薄弱易漏失地層的鉆井液承壓堵漏研宄與評價提供一種新的測試方法。
[0006]本實用新型的目的通過以下技術方案來實現:一種鉆井液承壓堵漏壓裂試驗裝置，包括油液轉換系統、巖心夾持系統和壓力控制與計量系統，
[0007]所述的油液轉換系統包括外筒底座、外筒、活塞、外筒頂蓋和外筒底蓋，外筒底蓋固定安裝在外筒底座上，外筒的下端固定在外筒底蓋內，外筒頂蓋蓋設于外筒的頂部，活塞配合安裝在外筒內，外筒頂蓋的頂部設置有壓力傳感器；
[0008]所述的巖心夾持系統包括釜體、膠套、入口柱塞、出口柱塞和入口管線，釜體為中空的柱體結構，入口柱塞固定于釜體的頂部，出口柱塞固定于釜體的底部，膠套安裝于釜體內，釜體內壁與膠套外壁之間形成用于對巖心施加圍壓的密閉空腔，膠套內壁、入口柱塞和出口柱塞所形成的空腔內固定有巖心，巖心的中心圓孔兩端分別插入入口管線和堵頭，并形成密閉空間，入口管線穿過入口柱塞，堵頭穿過出口柱塞，巖心固定在釜體內，同時也將入口管線和堵頭緊密固定在巖心內，入口管線的另一端與外筒頂蓋的出口連通；所述的釜體的外壁上還設置有進液孔；
[0009]所述的壓力控制與計量系統包括圍壓泵、驅替泵、圍壓監測、驅替壓監測、巖心內孔壓力監測和計算機，圍壓泵上安裝有圍壓監測，圍壓泵與進液孔連通，驅替泵上安裝有驅替壓監測，驅替泵與外筒底蓋內部連通，所述的計算機與壓力傳感器連接。
[0010]所述的巖心夾持系統還包括巖心夾持底座和支架，支架豎直固定在底座上，支架與Il體固定連接。
[0011]所述的入口管線與巖心內孔之間、堵頭與巖心內孔之間分別設置有密封膠圈。
[0012]本實用新型具有以下優點:
[0013]1、該承壓堵漏壓裂試驗裝置能夠模擬三軸應力條件，更接近真實地層的受壓環境，巖心使用水泥砂漿澆筑，其各個組分可以調整，從而可以得到不同孔隙度、滲透率以及不同強度的巖心，能夠根據需求模擬不同巖性、物性的地層。
[0014]2、該裝置使用完整巖心模擬易破裂地層進行提高承壓能力研宄，通過調整鉆井液性能最大程度的提高巖心的承壓能力；使用被鉆井液壓裂的巖心模擬裂縫性地層，研宄封堵材料對裂縫性地層的封堵能力以及提高裂縫性地層的承壓能力。試驗研宄的結果可以為薄弱易漏失地層的承壓理論研宄以及鉆井現場應用提高依據。
[0015]3、該裝置中對巖心內孔的密封設計巧妙，堵頭與入口管線與巖心內孔緊密貼合，入口柱塞和出口柱塞將入口管線和堵頭緊壓在巖心兩端，最終實現對巖心內孔的密封。
[0016]4、該實驗裝置中位于活塞容器頂蓋上端的壓力傳感器可以實時精確的測量巖心內孔壓力，得到不同鉆井液、封堵材料等對巖心的承壓能力提高值，能夠很好的再現不同巖心在不同鉆井液體系作用下的承壓堵漏過程。此外，巖心的物性和力學性能可根據需求調整，能夠更廣泛的滿足不同巖性地層的承壓堵漏試驗。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0018]圖中:1_油液轉換系統，11-外筒底座，12-外筒，13-活塞，14-外筒頂蓋，15-外筒底蓋，16-壓力傳感器，2-巖心夾持系統，21-巖心夾持底座，22-支架，23-釜體，24-膠套，25-入口管線，26-堵頭，27-入口柱塞，28-出口柱塞，29-進液孔，210-密封膠圈，3-壓力控制與計量系統，31-圍壓泵，32-驅替泵，33-圍壓監測，34-驅替壓監測，35-巖心內孔壓力監測，4-巖心。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型做進一步的描述，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。
[0020]如圖1所示，一種鉆井液承壓堵漏壓裂試驗裝置，包括油液轉換系統1、巖心夾持系統2和壓力控制與計量系統3，所述的油液轉換系統I包括外筒底座11、外筒12、活塞13、外筒頂蓋14和外筒底蓋15，外筒底蓋15固定安裝在外筒底座11上，外筒12的下端固定在外筒底蓋15內，外筒頂蓋14蓋設于外筒12的頂部，活塞13配合安裝在外筒12內，外筒頂蓋14的