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原文传递地层呼吸效应的模拟装置和方法

专利名称：	地层呼吸效应的模拟装置和方法
摘要：	本发明公开了一种地层呼吸效应的模拟装置和方法，该装置包括：具有顶端、底端以及侧壁的人造裂缝岩心；密封套；密封缸筒；密封缸筒中设置有与人造裂缝岩心的底端相连通的第一注压流道和第一出液流道，与人造岩心的顶端相连通的第二注压流道和第二出液流道，与密封套相连通的第三注压流道；第一注压流道上设置有第一定值减压阀和第一压力表，第二注压流道上设置有调压阀和第二压力表，第三注压流道上设置有第二定值减压阀和第三压力表，第一出液流道上设置有第一流量计，第二出液流道上设置有第二流量计；液压源，用于向第一注压流道、第二注压流道和第三注压流道提供液压。本发明能够模拟地层呼吸效应，确定临界井漏、井涌压力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国石油大学(北京)
发明人：	李军;张锐尧;张辉;骆奎栋;高热雨
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910380002.0
公开号：	CN110146424A
代理机构：	北京三友知识产权代理有限公司
代理人：	陈烨;李辉
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	102249 北京市昌平区府学路18号
主权项：	1.一种地层呼吸效应的模拟装置，其特征在于，包括：人造裂缝岩心，所述人造裂缝岩心具有相对的顶端、底端以及位于所述顶端和所述底端之间的侧壁；所述侧壁外设置有密封套；设置在所述人造裂缝岩心外的密封缸筒；所述密封缸筒中设置有与所述人造裂缝岩心的底端相连通的第一注压流道和第一出液流道，与所述人造岩心的顶端相连通的第二注压流道和第二出液流道，与所述密封套相连通的第三注压流道；所述第一注压流道上设置有第一定值减压阀和第一压力表，所述第二注压流道上设置有调压阀和第二压力表，所述第三注压流道上设置有第二定值减压阀和第三压力表，所述第一出液流道上设置有第一流量计，所述第二出液流道上设置有第二流量计；液压源，用于向所述第一注压流道、所述第二注压流道和第三注压流道提供液压。 2.如权利要求1所述的地层呼吸效应的模拟装置，其特征在于，所述液压源为液压泵，所述第一注压流道、所述第二注压流道和所述第三注压流道的一端均与所述液压泵相连通，所述液压泵能同时向所述第一注压流道、所述第二注压流道和第三注压流道提供液压。 3.如权利要求1所述的地层呼吸效应的模拟装置，其特征在于，所述人造裂缝岩心呈圆柱型，所述人造裂缝岩心具有第一轴线，所述密封缸筒也呈圆柱型，所述密封缸筒具有第二轴线，所述第一轴线与所述第二轴线相重合。 4.如权利要求3所述的地层呼吸效应的模拟装置，其特征在于，所述密封缸筒包括：设置在所述人造裂缝岩心底端的底壁，设置在所述密封套外的外侧壁以及设置在所述人造裂缝岩心顶端的顶盖，所述密封缸筒的底罐上设置有用于连通所述第一注压流道的第一贯通孔和用于连通所述第一出液流道的第二贯通孔；所述密封缸筒的顶盖上设置用于连通所述第二注压流道的第三贯通孔，所述第一贯通孔和第三贯通孔的中心重合。 5.如权利要求4所述的地层呼吸效应的模拟装置，其特征在于，所述人造裂缝岩心的顶端与所述密封缸筒的顶盖之间设置有第一挡板，所述第一挡板距离所述人造裂缝岩心的顶端具有第一预定间隙；所述人造裂缝的底端与所述密封缸筒的底壁之间设置有第二挡板，所述第二挡板距离所述人造裂缝岩心的底端具有第二预定间隙。 6.如权利要求5所述的地层呼吸效应的模拟装置，其特征在于，所述第一预定间隙或所述第二预定间隙在1毫米至3毫米之间。 7.如权利要求1所述的地层呼吸效应的模拟装置，其特征在于，还包括与所述第一出液流道相连通的第一储液罐、与所述第二出液流道相连通的第二储液罐。 8.一种基于权利要求7所述的地层呼吸效应的模拟装置的模拟方法，其特征在于，所述方法包括：基于模拟地层参数，将第一定值减压阀的初始压力与所述模拟地层的空隙压力相匹配，将第二定值减压阀的初始压力与钻井过程中的围压相匹配；将调压阀的初始压力与所述第一定值减压阀的初始压力相匹配；开启液压泵，待第一压力表、第二压力表和第三压力表显示结果稳定后，调节所述调压阀，增大第二注压流道的压力值，确定第一出液流道开始产生流体时的临界漏失压力；调节所述调压阀，减小所述第二注压流道的压力值，确定第二出液流道开始产生流体时的临界井涌压力。 9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述调节所述调压阀，增大第二注压流道的压力值，确定第一出液流道开始产生流体时的临界漏失压力包括：将所述调压阀调节至第一预定压力，若此时所述第一出液流道中流出流体，在所述第一预定压力的基础上，以预定的调节梯度减小所述调节阀的压力，直至确定出所述临界漏失压力；或者，所述调压阀调节至所述第一预定压力，所述第一出液流道中没有流体流出，在所述第一预定压力的基础上，以预定的调节梯度增大所述调节阀的压力，直至确定出所述临界漏失压力。 10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述调节所述调压阀，减小所述第二注压流道的压力值，确定第二出液流道开始产生流体时的临界井涌压力包括：将所述调压阀调节至第二预定压力，所述第二预定压力小于所述第一预定压力，若此处所述第二出液流道中流出流体，以预定的调节梯度增大调压阀的压力，直至确定所述临界井涌压力；或者，所述调压阀调节至所述第二预定压力，所述第二出液流道中没有流体流出，在所述第二预定压力的基础上，以预定的调节梯度减小所述调压阀的压力，直至确定所述临界井涌压力。
所属类别：	发明专利