一种油气井工作液高温高压沉降稳定性测试装置及方法

文档序号:1183425 发布日期:2020-09-22 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 一种油气井工作液高温高压沉降稳定性测试装置及方法 (Device and method for testing high-temperature high-pressure sedimentation stability of working fluid of oil-gas well ) 是由 肖刚 徐兴华 宋芳 李�荣 刘锐可 于 2020-05-08 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种油气井工作液高温高压沉降稳定性测试装置及方法,属于石油天然气用液体测试技术领域。所述测试装置包括静恒温单元、耐高温高压老化罐和沉降稳定性测试单元,该装置结构简单、拆装方便且可重复使用,能准确的模拟实际钻井现场高温高压的工程条件,并完成高密度油气井工作液在高温高压环境条件下静置后的沉降稳定性测试。本发明还提供了一种采用上述装置的测试方法,通过该装置可实现针对不同密度油气井工作液经过不同温度、不同压力、不同静置时间后,工作液沉降稳定性的测量和评价,为现场作业选择高密度油气井工作液类型和工作液的性能参数提供更准确的参考。(The invention discloses a device and a method for testing high-temperature high-pressure sedimentation stability of working fluid of an oil-gas well, and belongs to the technical field of testing of liquid for petroleum and natural gas. The testing device comprises a static constant temperature unit, a high-temperature and high-pressure resistant aging tank and a sedimentation stability testing unit, is simple in structure, convenient to disassemble and assemble, reusable, and capable of accurately simulating high-temperature and high-pressure engineering conditions of an actual drilling site and completing sedimentation stability testing after the high-density oil-gas well working fluid is kept still under the high-temperature and high-pressure environment conditions. The invention also provides a testing method adopting the device, and the device can realize the measurement and evaluation of the sedimentation stability of the working fluid after the working fluid of different densities passes through different temperatures, different pressures and different standing times, thereby providing more accurate reference for selecting the type of the working fluid of the high-density oil-gas well and the performance parameters of the working fluid for field operation.)

一种油气井工作液高温高压沉降稳定性测试装置及方法

技术领域

本发明涉及石油天然气用液体测试技术领域,尤其是一种油气井工作液高温高压沉降稳定性测试装置及利用该装置进行高密度油气井工作液沉降稳定性测试的方法。

背景技术

近年来,随着中国石油和天然气领域的研究不断深入探索和发展,钻井作业逐渐由浅层地层、简单地层向深层地层、复杂地层钻探开发,其中深井、超深井将是未来的勘探和开发重点。钻井过程中钻遇的地层越来越复杂,钻井施工难度越来越大。其中油基钻井液由于优良的抑制性、润滑性、热稳定性、抗污染性和储层保护等优良性能,已发展成为钻高难度的深井、页岩气井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层井的重要手段。现场常常采用井浆进行性能改进后直接作为高密度油气井工作液。由油基钻井液改进而得到的油气井工作液,也面临油基钻井液的常见问题。比如长期以来,超高密度(≥2.4g/cm3)的油基钻井液由于固相含量极高,其流变性与悬浮能力很难协调,要么粘度太高,流动阻力太大,钻井排量达不到净化井眼要求;要么粘度不足,钻井液中的加重剂在井内高温、低流速或静态时沉降严重,造成故障,因此极难配制且稳定性差,难以适应超深油气井和高压页岩气井长时间钻井和试油的要求。同时,目前国内外常用的油包水型乳化剂主要有高级脂肪酸皂、Span80、油酸、环烷酸酰胺、环烷酸钙、石油磺酸铁、脂肪酸的胺类衍生物等,主要是以单链的表面活性剂为主,价格相对便宜,但是加量大、乳化效果差、抗高温能力不足。当温度到达180℃时,易出现破乳、粘度降低、滤失量急剧增大等问题。

高密度油气井工作液在试油现场施工作业过程中,在长期(12-20天)高温高压静止状态下,易产生高密度固相沉淀现象,导致封隔器以上试油管柱被埋或被卡,造成作业风险。因此,判断工作液在高温高压环境下使用时的沉降稳定性,以选择合适的工作液进行施工,对于试油勘探领域非常重要。

为了评价工作液的沉降稳定性,现有装置一般是通过高温静止老化后,对沉积在罐底的沉淀物和固化物,采用玻璃棒探试的方法进行定性测试,以评价其沉降的程度,根据沉实程度定性评价工作液的沉降稳定性。该装置虽然比较简单,但仅仅是定性的评价,而且并不能完全模拟井底情况,通常井底兼具高温和高压两个条件,而常用方法只是模拟了高温环境,而忽视了高压的环境。公开号为CN206557042U的实用新型专利《工作液沉降稳定性的确定系统》公开了一种工作液沉降稳定性的确定系统,该系统解决了现有装置不能较准确的对高密度油气井工作液在高温条件下的沉降稳定性进行定量评价的技术问题,但仍旧不能完全模拟井筒中兼有高温和高压的环境。而经发明人多次实验测定,高密度油气井工作液在仅模拟高温环境下测定的沉降性数据与在模拟井下真实的高温高压环境下测定的沉降性数据具有较大差异,因此仅模拟高温环境来测定高密度油气井工作液的沉降性,其结果不能为现场作业选择高密度油气井工作液类型和工作液的性能参数提供准确的参考。

发明内容

本发明的目的是提供一种油气井工作液高温高压沉降稳定性测试装置及方法,测试装置通过合理设计达到结构简单、拆装方便且可重复使用,配合控制系统能更加准确的模拟高温高压的工程实际条件,且通过该装置可实现针对不同密度的油气井工作液经过不同温度、不同压力、不同静置时间后,工作液的沉降稳定性的测量和评价,为现场作业选择高密度油气井工作液类型和工作液的性能参数提供更准确的参考。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

一种油气井工作液高温高压沉降稳定性测试装置,包括:

耐高温高压老化罐,其具有罐体及活塞盖,用于盛装油气井工作液;

静恒温单元,用于对盛装有油气井工作液的所述耐高温高压老化罐进行井下高温高压模拟;其具有控制箱、养护釜、加压容器和增压泵,所述控制箱与养护釜电性连接,所述养护釜、加压容器和增压泵通过管线依次连接;所述加压容器与增压泵之间设有管线开关;所述养护釜包括顶盖和釜体,所述釜体其内部设有加热组件、温度传感器和压力传感器,其底部设有放液阀,所述顶盖上设有超压安全阀,且所述管线贯穿所述顶盖伸入养护釜内;所述养护釜可容置所述耐高温高压老化罐;

沉降稳定性测试单元,用于对经所述静恒温单元进行高温高压模拟后的油气井工作液进行沉降稳定性测试;其具有支座、支架、电控箱、压力传感器和测试系统;所述支架设置于支座上方,所述支架上方设有电动滑轨,所述支架下方设有测试平台,用于放置耐高温高压老化罐;所述压力传感器设于所述电动滑轨上;所述压力传感器的探头上设有探针,所述探针可纵向移动从而向耐高温高压老化罐内伸入或拉出;所述电控箱与电动滑轨电性连接;所述测试系统与压力传感器和电控箱电性连接。

进一步的,所述静恒温单元还包括底座,所述增压泵、加压容器和养护釜都安装在底座上。

进一步的,所述静恒温单元还包括收集容器,所述收集容器设置于所述放液阀下方。

进一步的,所述增压泵上还设有压力调节手柄。

进一步的,所述顶盖上还设有压力表。

进一步的,所述管线贯穿所述养护釜的顶盖底部处还设有密封环。

进一步的,所述釜体上开口顶部设有凹槽,外侧壁设有带螺孔的连接板;所述顶盖底部设有与所述凹槽匹配的密封凸条,外侧壁设有与所述连接板匹配的带螺孔的挂耳,所述连接板与挂耳通过螺栓可实现固定连接。

进一步的,所述加热组件为电热丝。

进一步的,所述活塞盖的直径与所述罐体内腔的直径相适应,其设置于罐体内腔并与罐体内壁形成活塞式连接;所述活塞盖与所述罐体内壁接触的侧壁上设有密封圈;所述活塞盖的中心处设有垂直贯穿的螺孔,所述活塞盖顶部还设有螺孔密封件;所述螺孔密封件包括从下至上依次固定连接的螺杆、密封板和防滑旋杆,所述螺杆与所述螺孔为可拆卸螺纹固定连接;所述密封台的直径大于所述螺杆的直径,且其底部设有密封圈。

进一步的,所述罐体内壁设有限位台,所述限位台设于罐体内部最高液位处。

进一步的,所述电控箱上还设有操作屏和急停开关。

进一步的,所述探针为柱形探针,其头部为半球形。

进一步的,所述压力传感器的量程为0-50N。

进一步的,所述耐高温高压老化罐的材质为哈氏合金B,且其底面外径为8cm,高为25cm,内径为6.5cm。

采用上述油气井工作液高温高压沉降稳定性测试装置进行高密度油气井工作液沉降稳定性测试的方法,包括以下步骤:

S1、将预测试的油气井工作液在模拟井下作业温度的温度环境中老化滚动后倒入耐高温高压老化罐中并完成密封;

S2、将经S1步骤的耐高温高压老化罐置于养护釜内,然后开启静恒温单元对耐高温高压老化罐进行升温加压至目标温度和目标压力;然后保温保压至所需静置时间,使油气井工作液发生自然沉降,实验结束后降温泄压,取出耐高温高压老化罐;

S3、将经S2步骤的耐高温高压老化罐置于测试平台上,开启沉降稳定性测试单元,使探针向下匀速放入耐高温高压老化罐中,探针下移过程中压力传感器的数据连续传输到测试系统中;

S4、测试系统对数据进行处理分析,得出长时间高温高压静止后油气井工作液的沉降稳定性。

更为具体的,上述高密度油气井工作液沉降稳定性测试的方法的详细步骤包括:

S1、将预测试的高密度油气井工作液在模拟井下作业温度的温度环境中老化滚动16小时,冷却后测定所述高密度油气井工作液的密度和流变性能;同时组装高密度油气井工作液静恒温单元,并确保放液阀处于关闭状态;然后将上述经老化后的高密度油气井工作液缓慢倒入耐高温高压老化罐罐体中,并用玻璃棒搅拌赶出气泡,然后将活塞盖上的螺孔密封件从螺孔中取出,将活塞盖压入罐体后,再用螺孔密封件将螺孔密封;

S2、将经S1步骤安装好的耐高温高压老化罐垂直放置于养护釜釜体内,安装顶盖将养护釜密封;然后打开增压泵、管线开关及加压容器,对养护釜进行加压;先加压至0.5~1MPa,再开启养护釜内的加热组件对老化罐进行升温,升温至所需温度后,若压力还未达到所需压力,再缓慢加压至所需压力;在此过程中,通过控制箱对养护釜内的压力和温度进行监测和调节控制;然后保温保压至所需静置时间,使高密度油气井工作液发生自然沉降,实验结束后降温泄压,打开养护釜顶盖,取出耐高温高压老化罐,旋转活塞盖上的防滑旋杆将螺杆从螺孔中旋出,罐体内的压力通过螺孔得到释放后,然后将活塞盖从罐体内取出;

S3、将经S2步骤的耐高温高压老化罐罐体置于测试平台上,开启沉降稳定性测试单元的测试系统和电控箱,电控箱控制电动滑轨带动压力传感器探针向下匀速放入耐高温高压老化罐中,探针下移过程中压力传感器的数据连续传输到测试系统中;

S4、测试系统对数据进行处理,以横轴为位移,以纵轴为压力,实时显示沉降阻力变化曲线,测试出长时间高温高压静止后高密度油气井工作液的沉实程度。

进一步的,所述步骤S2中,对养护釜进行加压可采用气压加压或油压加压。

进一步的,所述油压加压的方法为:在加压容器中装满配制高密度油气井工作液的基础油作为液压油,打开增压泵、管线开关及加压容器,向养护釜内加入基础油;当对养护釜进行泄压时,需打开放液阀,将养护釜内的基础油放入收集容器中。

进一步的,所述步骤S2中,所述所需温度与现场施工需求的温度范围一致,所述所需静置时间与现场施工需求的静置时间范围一致。

进一步的,所述步骤S3中,探针移动的速度为20-40mm/秒。

作为优选方案,在对高密度油气井工作液沉降稳定性进行测试时,对同一水平高度的高密度油气井工作液,选择三个不同的测量点进行测量,且三个测量点位于所述耐高温高压老化罐的水平直径的四等分点上。

与现有技术相比,本发明提供的油气井工作液高温高压沉降稳定性测试装置,在结构设计上简单合理,各部分结构拆装维护方便,可重复使用,便于测试工作高效率的开展;在性能上,本装置可实现工作液在井下工作时的高温高压环境的模拟,使测试环境更接近井底内实际工况,且本装置保温保压时间长,可长时间模拟高密度油气井工作液在井底静置后的沉降情况。同时,本装置可实现对经过不同温度、不同压力、不同密度、不同静置时间的高密度油气井工作液沉降稳定性的定性测量和评价,结合本发明提供的油气井工作液高温高压沉降稳定性测试方法,操作方便安全,数据解读简单,测试结果准确,为现场作业选择高密度油气井工作液类型和工作液的性能参数提供更准确的参考。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明静恒温单元结构示意图。

图2为本发明养护釜结构示意图。

图3为本发明养护釜结构的局部剖视示意图。

图4为本发明耐高温高压老化罐结构示意图。

图5为图4的活塞盖压入罐体时结构的局部剖视示意图。

图6为本发明耐高温高压老化罐的活塞盖倒置时的结构示意图。

图7为本发明沉降稳定性测试单元结构示意图。

图8为本发明测量点选择方式示意图。

图9为本发明实施例2中高密度油气井工作液的静恒温15天沉降阻力变化曲线图。

图中:

1-静恒温单元,11-控制箱,

12-养护釜,121-顶盖,122-釜体,123-电热丝,124-温度传感器,125-压力传感器,126-放液阀,127-超压安全阀,128-压力表,129-密封环,

13-加压容器,14-增压泵,141-调节手柄,15-管线,16-管线开关,17-底座,18-收集容器;

2-耐高温高压老化罐,21-罐体,211-限位台,22-活塞盖,221-密封圈,222-螺孔,223-螺孔密封件,223a-螺杆,223b-密封台,223c-旋杆;

3-沉降稳定性测试单元,31-支座,32-支架,33-电控箱,331-操作屏,332-急停开关,34-压力传感器,341-探头,342-探针,35-测试系统,36-电动滑轨,37-测试平台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的上述描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1-7所示,一种油气井工作液高温高压沉降稳定性测试装置,包括静恒温单元1、耐高温高压老化罐2和沉降稳定性测试单元3,所述静恒温单元1包括底座17,所述底座17上设有控制箱11、养护釜12、加压容器13、增压泵14和收集容器18,所述控制箱11与养护釜12电性连接,所述养护釜12、加压容器13和增压泵14通过管线15依次连接;所述加压容器13与增压泵14之间设有管线开关16;所述养护釜12包括顶盖121和釜体122,所述釜体122其内部设有电热丝123、温度传感器124和压力传感器125,其底部设有放液阀126,所述顶盖121上设有超压安全阀127,且所述管线15贯穿所述顶盖121伸入养护釜12内;所述收集容器18设置于所述放液阀126下方。

本实施例中,所述增压泵14为手动+自动双档增压泵,所述控制箱11分别与增压泵14及养护釜12内的电热丝123、温度传感器124和压力传感器125电性连接,控制箱11可实时接收和显示养护釜12内温度传感器124和压力传感器125检测到的温度和压力,并根据预设值来调节电热丝123的加热温度以及增压泵14的增压压强。

本实施例中,所述增压泵14上还设有压力调节手柄141,所述顶盖121上还设有压力表128,这两者主要起到保险作用,用于当自动增压系统(包括控制箱、增压泵自动挡)出现故障时,可以通过手动紧急采取加压/泄压操作,从而确保装置的安全性。

进一步的,为了实现养护釜12在升温加压及保温保压时的密封性,如图1-3所示,所述管线15贯穿所述养护釜12的顶盖121底部处还设有密封环129,用于密封管线15与养护釜12的接触位,避免管线15贯穿处发生气压泄漏;所述养护釜12也进行了密封设计,具体为:在釜体上开口顶部设有围绕顶部中心一圈的凹槽,在釜体122上开口外侧壁固定连接有带螺孔的连接板,对应的,在所述顶盖121底部设有与所述凹槽匹配的密封凸条,顶盖121底部外侧壁设有与所述连接板匹配的带螺孔的挂耳,当顶盖121与釜体122盖合时,所述密封凸条与凹槽过盈配合,实现盖缝的密封,所述连接板与挂耳通过螺栓实现螺栓固定连接,进一步确保养护釜12整体的密封性。

所述耐高温高压老化罐2为哈氏合金B材质制成,其底面外径为8cm,高为25cm,内径为6.5cm,其可置于所述养护釜釜体122内;其包括罐体21及活塞盖22,所述罐体内壁设有限位台211,所述限位台211设于罐体21内部最高液位处,用于防止活塞盖22下压接触到罐内液面;所述活塞盖22的直径与所述罐体21内腔的直径相适应,其设置于罐体21内腔并与罐体内壁形成活塞式连接;所述活塞盖22与所述罐体21内壁接触的侧壁上设有密封圈221,如图4-5所示,本实施例中,所述活塞盖22的侧壁上设置有双线条橡胶密封圈221,在其他实施例中,也可设置一条或多条密封圈221;所述活塞盖22的中心处设有垂直贯穿的螺孔222,所述活塞盖22顶部还设有螺孔密封件223;所述螺孔密封件223包括从下至上依次固定连接的螺杆223a、密封板223b和防滑旋杆223c,所述螺杆223a与所述螺孔222为可拆卸螺纹固定连接,本实施例中,所述螺杆223a与所述螺孔222的高度一致;所述密封台223b的直径大于所述螺杆223a的直径,且其底部设有密封圈221;当需要活塞盖22向罐体21内进行活塞式压入运动以实现对罐体21内部加压时,旋转防滑旋杆223c将螺杆223a与所述螺孔222固定连接,在此过程中,密封台223b不断向活塞盖22靠近,最终完全紧压在活塞盖22上,而密封台223b底部的密封圈221可保证螺孔密封件223对螺孔222的密封效果,从而保证活塞盖22向罐体21内压入时对罐体21内部的增压;当需要对罐体21进行泄压时,旋转防滑旋杆223c将螺杆223a从螺孔222中旋出,罐体21内的压力通过螺孔222得到释放。

所述沉降稳定性测试单元3包括支座31、支架32、电控箱33、压力传感器34和测试系统35;所述支架32垂直设置于支座31上方,所述支架32上方设有上下垂直导向的电动滑轨36,所述支架32下方设有测试平台37,所述压力传感器34量程为0-50N,且其设于所述电动滑轨36上;所述压力传感器34的探头341上设有柱形探针342,且所述探针342头部为半球形,所述电动滑轨36可带动压力传感器34及探针342进行上下垂直的往复运动;所述电控箱33与电动滑轨36电性连接,用于控制电动滑轨36的位移方向和速度;所述电控箱33上还设有操作屏331和急停开关332,便于操作和紧急制停,保证操作便捷度的同时确保测试过程的安全性;所述测试系统35与压力传感器34和电控箱33电性连接,测试系统35可进一步控制电控箱33的启闭和运行状态,同时可实时接收探针341的位移速度、行程量及压力传感器34的实时压力值,并生成沉降阻力变化曲线图。

实施例二

本实施例提供一种采用上述油气井工作液高温高压沉降稳定性测试装置进行高密度油气井工作液沉降稳定性测试的方法,具体的,本实施例采用密度为1.80g/cm3的由DN2-6井浆的油基钻井液转化的高密度油气井工作液进行测试对象,具体包括以下步骤:

S1、将上述高密度油气井工作液在180℃下老化滚动16小时,冷却后测定所述高密度油气井工作液的密度和流变性能,测试结果如表1所示;

表1:

同时组装高密度油气井工作液静恒温单元,并确保放液阀处于关闭状态;然后将上述经老化后的高密度油气井工作液缓慢倒入耐高温高压老化罐罐体中,并用玻璃棒搅拌赶出气泡,加入液压油,然后将活塞盖上的螺孔密封件从螺孔中取出,将活塞盖压入罐体后,再用螺孔密封件将螺孔密封,从而保证罐体内部在加压前为常压状态,确保后期加压的精度;

S2、将经S1步骤安装好的耐高温高压老化罐垂直放置于养护釜釜体内,安装顶盖将养护釜密封;在加压容器中装满配制高密度油气井工作液的基础油,打开增压泵、管线开关及加压容器,向养护釜内加入基础油密封加压至1MPa,通过控制箱对养护釜内的压力和温度进行监测和调节控制,升温升压使养护釜内环境达到180℃/35MPa,静恒温15天,即形成对耐高温高压老化罐内的高密度油气井工作液在180℃/35MPa条件下的保温保压;15天后高密度油气井工作液自然降温,打开放液阀,将养护釜内的基础油放入收集容器中对养护釜泄压;打开养护釜顶盖,取出耐高温高压老化罐,旋转活塞盖上的防滑旋杆将螺杆从螺孔中旋出,罐体内的压力通过螺孔得到释放后,然后将活塞盖从罐体内取出;

S3、吸去耐高温高压老化罐内上覆液压油,观察高密度油气井工作液外观;探入玻璃棒,考察玻璃棒在工作液中的自由落底,考察结果如表2所示;在将玻璃棒探入工作液中时,注意将玻璃棒从耐高温高压老化罐的侧壁处探入,以免影响高密度油气井工作液的整体状态,再对实验精度有极端要求的情况下,也可省去探入玻璃棒进行观测这一步骤;然后将耐高温高压老化罐罐体置于测试平台上,开启沉降稳定性测试装置测试系统和电控箱,电控箱控制电动滑轨带动压力传感器探针向下以20mm/秒放入耐高温高压老化罐中,探针下移过程中压力传感器的数据连续传输到测试系统中;测试时探针上所受的力为探针向下的压力和工作液内部的静切应力,压力与静切应力为一对相互作用力,静切应力与工作液内部结构强弱有密切关系,如工作液内部上部为粘度较小的流动性好的液体,其静切应力就相对较小,工作液发生沉降,底部重晶石等加重剂沉底,其静切应力就相对较大,根据此力学原理,可测得工作液的从上至下的密封差,从而获得沉降性数据。本步骤中,探针在下移过程中压力传感器的数据连续传输到测试系统中,即实现了对高密度油气井工作液从其最初始状态即开始进行连续性测试,相比现有某些实验方法中将探针先探入高密度油气井工作液底部测出触底压力、再测起始值、最后再将探针触底后匀速向上拉起并读取该过程中的摩擦力数据值的方法,本发明的方法的实验步骤更为简洁,且对高密度油气井工作液从初始状态进行连续测试,也不会在得到测定数据前破坏高密度油气井工作液的沉降状态,即保证了测定数据的准确性(上述现有某些实验方法的探针在一开始即探入高密度油气井工作液底部,已形成了对高密度油气井工作液的轻微震荡,且其后期是将探针触底后匀速向上拉起,又形成了对高密度油气井工作液的二次震荡,即破坏了高密度油气井工作液本身原始的沉降状态,对高密度油气井工作液的沉降性数据测定会造成影响)。

S4、测试系统对数据进行处理,以横轴为位移,以纵轴为压力,实时显示沉降阻力变化曲线,得到沉降阻力变化曲线图(如图9所示);然后,测试高密度油气井工作液的上下层密度差,得到测试结果如表2所示;最后,高速搅拌10min,在60℃测试静恒温后工作液的流变性、ES值等性能,测试出长时间高温高压静止后高密度油气井工作液的沉实程度,具体测试结果如表2所示。

表2:

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在测试过程中,探针对同一水平高度的工作液,选择三个不同的测量点进行测量,且三个测量点位于所述耐高温高压老化罐的水平直径的四等分点上。

实验测试结果分析:

开罐后,工作液与液压油接触面清晰平整,说明工作液未与液压油发生混合,无析油、析水现象。玻璃棒***工作液后,可快速自由下滑至底部,说明工作液无沉淀生成。

分析图7的工作液的静恒温15天沉降阻力变化曲线图可知,在探针下行过程中,0-60mm区间为探杆的空行距离,在60mm处探杆开始接触工作液,随着探入深度不断增加,探针所受的阻力及浮力也呈线性增大;在下探185mm处,沉降阻力曲线的斜率略微增大,曲线出现小幅度上升。该图表明,工作液在从表面至185mm深度处,液体均匀没有沉降;185mm至200mm深度段,工作液有轻微沉降,阻力有所轻微增加,但触底无沉淀生成。

实验测试结论:高密度油气井工作液经15天的HTHP静恒温老化后,上下密度差较小,为0.086g/cm3;粘度虽有增大,但LSRV(低剪切速率6转读数)和静切力不高,具有良好的流动性。

需要说明的是,本发明中所述的控制箱、养护釜、增压泵、电控箱、电动滑轨等电气设备,均有对应的电源电机设备进行电能供给,电源设备的连接方式及电能供给方式为本领域公知技术,各结构涉及的电气关系,包括加热组件的控制、增压泵的控制及电动滑轨的控制等,也是本领域的公知常识,本发明不做具体限制和说明。

本发明中不做具体限制的技术方案,均为本领域技术人员通过常规方法即可实现相应效果的技术方案,本领域技术人员是熟知的。

以上所述仅为本发明的某些示例性实施例,因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。同时应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明原理的前提下,还可通过各种不同方式做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

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