Установка для моделирования процессов поглощения бурового раствора и изоляции поглощающих пластов в скважинах

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4(51) Е 21 В 33/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ(71) Государственный институт попроектированию и исследовательскимработам в неФтяной промышленности(56) 1. Крылов В.И. Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах,М., "Недра", 1980, с, 239-243,2. Крылов В,М. и др. Предупреждение и ликвидация поглощения промывочной жидкости в скважине при повышении забойных температур и аномально высоких пластовых давлениях.Тематические научно-технические обзоры. М., ВНИИОЭПГ, 1972, с. 22-25,.рис. 4,5,ОПИСАНИЕ И(54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ: ПРОЦЕССОВ ПОГЛОЩЕНИЯ БУРОВОГО РАСТВОРА И ИЗОЛЯЦИИ ПОГЛОЩАЮЩИХ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНАХ, включающая модель скважины в виде перфорированной трубы, расположенную снаружи на ней модель пласта, выполненную в виде полости, заполненной упругим наполнителем, узел регулирования проницаемости и механизм перемещения, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, полость, заполненная упругим нанолнителем, выполнена в .виде отдельных емкостей переменного сечения, связанных меньшим сечением с перфориро ванной трубой, а узел регулирования проницаемости выполнен в виде перфорированного диска, установленного в емкости со стороны большего сечения, 1145120 2Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано для исследования процессов поглощения при проводке скважин.Известна установка для исследования процессов, происходящих в зонах поглощения при их цементировании, состоящая из трубы, моделирующей скважину, к трубе по ее высоте под соединены прямоугольные емкости, заполненные проницаемым материалом, моделирующие поглощающие пласты, передние грани которых выполнены прозрачными. Модели пластов через краны соединены с трубами, создающими противодавление пласта. Установка позволяет изучить характер цементирования эон поглощения, проницаемость которых меняется по мощности 2 р пласта, моделировать процессы изоляции двух пластов с одинаковой и различной интенсивностью поглощения 1 Наиболее близким техническим решением к изобретению является установка для моделирования процессов поглощения бурового раствора и изоляции поглощающих пластов в скважинах, включающая модель скважины в виде перфорированной трубы, рас-З 1 положенную снаружи на ней модель пласта, выполненную в виде полости, заполненной упругим наполнителем, узел регулирования проницаемости и механизации проницаемости и мЕха низм перемещения 21.Однако данным установкам присущи следующие недостатки: моделирование кинематики и динамики движения жидкости в пласте осуществляется со 40 значительной прогрешностью. Это обусловлено тем, что скорость движения жидкости в реальном пласте снижается по мере удаления от стенки скважины, а в модели пласта дан ной установки сохраняется постоянной вследствие постоянства ее сечения. Кроме того, не моделируется сопротивление на входе из скважины в поглощающий пласт, моделирование проница емости пласта при помощи локальных выводов, оборудованных кранами, значительно искажает картину течения жидкости в модели пласта, темп и характер его изоляцииф, изменение проницаемости моделей пластов при,помощи загрузки различных по крупности фракций материала обусловливает потерн времени при проведении экспериментов, связанных с необходимостьюостановки работы установки для перезасыпки загрузки.Цель изобретения - повышение точности моделирования,Поставленная цель достигается тем,что в установке для моделированияпроцессов поглощения бурового раст,вора и изоляции поглощающих пластовв скважинах, включающей модель скважины в випе перфорированной трубы,расположенную снаружи на ней модельпласта, выполненную в виде полости,заполненной упругим наполнителем,узел регулирования проницаемостии механизм перемещения, полость, заполненная упругим наполнителем, выполнена в виде отдельных емкостейпеременного сечения, связанных меньшим сечением с перфорированной трубой, а узел регулирования проницаемости выполнен в виде перфорированного диска, установленного в емкостисо стороны большего сечения,На фиг. 1 представлена установка, разрез; на фиг. 2 - разрез А - Ана фиг. 1,Установка состоит из трубы 1,моделирующей скважину, полости, вынолненной в виде емкостей 2, имеющихпеременное сечение, моделирующих поглощающие пласты и заполненных упругим наполнителем 3, узла регулирования, выполненного в виде перфорированного диска 4, связанного с механизмом перемещения 5 дланя измененияпроницаемости модели поглощающегопласта. В трубу 1 вставлена втулка 6, связанная с механизмом перемещения 7. В зонах соединений емкостей 2 с перфорированной трубой 1 имеется перфорация в виде прорезей 8.Емкости соединены с трубками 9, моделирующими противодавление, черезкраны 10, Перфорированный диск 4 установлен в емкости 2 со стороны большего сечения.Установка работает следующимобразом.После выбора схемы соединенийпоглощающих пластов со скважиной,величин проницаемости пластов, исходного раскрытия трещин в зонахпласт " скважина схему соединенийсобирают путем включения или отключения кранов 10. Величину проницаемости пластов устанавливают путемсжатия упругого наполнителя 3, например резиновых шариков или пружин,нажимным перфорированным диском 4,Исходное раскрытие трещин устанавливается путем перемещения втулки 6относительно трубы 1, что изменяетпроходное сечение прорезей 8. Далееустановка заливается жидкостью, устанавливается определенное пластовоедавление, соответствующее гидростатическому давлению столбов воды втрубках 9. Устанавливается режим циркуляции жидкости в системе черезспускаемую в скважину трубу и кольцевое пространство. Затем в скважину 1 подается буровой раствор с наполнителем непосредственно или черезспускаемые в нее заливные трубы сизоляцией затрубного пространстваразделенной трубкой. Снимаются необходимые показатели (давление, расходы и т.д.), анализируются и делаются выводы о закономерностях движения жидкости, ее поглощения, эффективности изолирующих агентов и технологии проведения изоляционныхработ. Применение в качестве моделей пластов емкостей с переменным сечением более точно отражает кинематику и динамику движения жидкости в пласте за счет точного соответствия скоростей движения жидкости в реальных скважинах и модели пласта. Упругий наполнитель в совокупности с нажим 45120 4ной пластиной позволяет изменятьпроницаемость модели пласта, тем самым моделировать неравномерностьпоглощения как по пласту, так и попластам, находящимся в разных горизонтах, проводить серии экспериментовбез перезагрузки, т.е, сократить время проведения исследований. Перфорированный диск 4 в совок; пностис полостью емкости, соединенной систочником противодавления, имитирующим пластовое давление, более точномоделирует явления, происходящие впласте.Применение совместной перфорациитрубы и втулки обеспечивает моделирование раскрытия трещин непосредственно в процессе исследований, моделируется сопротивление зоны скважина - поглощающий пласт.Использование изобретения позволит расширить техническую и методологическую базу исследований даннойпроблемы, повысить достоверность получаемых результатов за счет повышения точности моделирования и технологической "гибкости" установки. Установка позволяет проводить целый рядэкспериментов по режимам поглощения 30бурового раствора, технологии.изоляционных работ, проверке сравнительнойэффективности изоляционных агентовс отработкой технологических режимовизоляции поглощающих пластов приреальном бурении скважин.