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用于現(xiàn)場測試支撐劑的可移動(dòng)式裝置和方法
【專利摘要】一種測試系統(tǒng)20和方法，用于估計(jì)在使用含有可固化樹脂的支撐劑79填充了井中的裂縫80之后需要將井關(guān)閉的時(shí)間。在井場處，在可移動(dòng)式單元20中對支撐劑26的樣品進(jìn)行加壓和加熱。在對樣品進(jìn)行加熱和加壓的過程中，監(jiān)測樣品的特性，以確定支撐劑26中的樹脂是否固化。記錄支撐劑26固化所需要的時(shí)間，以便為在使用支撐劑79填充了裂縫80之后要將井關(guān)閉多長時(shí)間提供指標(biāo)?？梢苿?dòng)式單元20包括：氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器32，其用于對樣品26進(jìn)行壓縮；以及熱源，其用于對樣品26加熱。支撐劑樣品26附近的傳感器監(jiān)測樣品的特性。
【專利說明】用于現(xiàn)場測試支撐劑的可移動(dòng)式裝置和方法
[0001]發(fā)明人:Mohammad H.ALQAM(穆罕默德.H.阿卡姆)
[0002]Hazim H.ABASS (哈澤姆.候賽因.阿巴斯)
[0003]Hussain A.AL-SHAMMARY (侯賽因.A.阿勒-沙姆利)
[0004]Edwin T.CALIB0S0 (埃德溫.T.卡利博索)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0005]本發(fā)明涉及用于完成井筒的系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明涉及如下裝置:該裝置相對于井筒而言是可移動(dòng)式的并且能用于現(xiàn)場測試支撐劑。

【背景技術(shù)】
[0006]烴產(chǎn)生井筒在地下延伸并與圈閉有烴的地層交叉。通常利用鉆井系統(tǒng)來形成井筒，鉆井系統(tǒng)具有安裝在鉆柱的端部處的鉆頭，鉆柱由利用螺紋連接在一起的管組成。通常，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被用于驅(qū)動(dòng)鉆柱和鉆頭旋轉(zhuǎn)，并且設(shè)置在井筒的開口上方。隨著鉆頭的旋轉(zhuǎn)，鉆頭上的切削元件刮削井筒的底部并將物料挖出，由此加深井筒。典型地，鉆井流體向下泵送到鉆柱中并從鉆頭導(dǎo)入井筒中。鉆井流體在鉆柱與井筒的壁面之間的環(huán)狀空間中向上沿井筒回流。利用循環(huán)流動(dòng)的鉆井流體將挖掘期間產(chǎn)生的鉆屑沿井筒向上攜帶上來。
[0007]有時(shí)要在井筒的壁面中形成延伸到與井筒鄰接的地層中的裂縫。典型地通過向井筒中注入高壓流體并密封井筒的一部分來進(jìn)行壓裂。壓裂通常在井筒中的壓力超過地層中的巖石強(qiáng)度時(shí)開始。利用諸如砂粒或樹脂涂層顆粒等支撐劑來填充裂縫，由此支撐裂縫并阻止砂產(chǎn)生或其它顆粒物質(zhì)從地層進(jìn)入井筒中。
[0008]當(dāng)用樹脂涂層支撐劑填充裂縫時(shí)，通常會在井中產(chǎn)生流體之前將井關(guān)閉一段時(shí)間，以使樹脂固化。如果井的裂縫具有未固化的樹脂涂層支撐劑，則從該井進(jìn)行生產(chǎn)帶來如下風(fēng)險(xiǎn):支撐劑伴隨著所產(chǎn)生的流體從裂縫流出。使樹脂固化的時(shí)間會根據(jù)井中的壓力和溫度而變化。已知的用于估計(jì)關(guān)井時(shí)間的方法包括:使支撐劑的樣品在估計(jì)的井筒壓力和溫度下固化，并隨時(shí)地監(jiān)測該樣品，由此確定樹脂在何時(shí)固化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本文公開的是用于分析在井筒中使用的支撐劑的方法和裝置。在實(shí)例中，一種分析支撐劑的方法包括:提供支撐劑樣品測試裝置并且將所述測試裝置運(yùn)輸?shù)骄哂芯驳木畧?，支撐劑被設(shè)置在所述井筒中。將所述支撐劑的樣品放入所述測試裝置中，在所述測試裝置中使所述支撐劑的樣品經(jīng)受估計(jì)的井筒環(huán)境。同時(shí)在所述裝置中，隨時(shí)地監(jiān)測所述支撐劑的樣品的特性，基于監(jiān)測所述支撐劑的特性的步驟來確定所述支撐劑的固化時(shí)間。所述方法還可以包括:在將所述支撐劑設(shè)置在所述井筒中之后，關(guān)閉所述井筒一段時(shí)間，以限定關(guān)井時(shí)間。在本實(shí)例中，所述關(guān)井時(shí)間與已確定的固化時(shí)間大致相同。本實(shí)例還可以包括:在所述關(guān)井時(shí)間期滿之后，從所述井筒進(jìn)行生產(chǎn)。在實(shí)施例中，監(jiān)測特性的步驟包括:測量所述支撐劑的樣品的拉伸強(qiáng)度；以及當(dāng)所述拉伸強(qiáng)度接近漸近值時(shí)，確定固化時(shí)間。所述支撐劑可以是能固化的樹脂涂層支撐劑。所監(jiān)測的特性可以包括所述支撐劑的樣品中的聲速，并且所述方法可以包括:當(dāng)所述聲速接近漸近值時(shí)，確定固化時(shí)間。所述方法優(yōu)選地可以包括:將所述測試裝置運(yùn)輸至第二井場，并在所述第二井場處重復(fù)執(zhí)行對支撐劑的分析。在實(shí)例中，所述支撐劑樣品測試裝置包括:氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器、能選擇性地被所述增壓器移動(dòng)的撞錘部件、固結(jié)儀、以及與所述固結(jié)儀相連的監(jiān)測器。在本實(shí)例中，所述撞錘部件向所述支撐劑的樣品施加至少約25，OOO磅的軸向力。具有施加約25，000磅軸向力的撞錘部件的測試系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，系統(tǒng)的總重量可以處于適于在車輛中運(yùn)輸?shù)乃?。在測試裝置的一個(gè)已知實(shí)例中，所述撞錘部件的軸向力約為300，000磅力，因而需要比本文所公開的實(shí)施例中的支撐結(jié)構(gòu)顯著更大且更重的支撐結(jié)構(gòu)?？蛇x地，所述氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器中的氣體被加壓至約2000磅/平方英寸。
[0010]本文還公開一種支撐劑測試裝置，所述支撐劑測試裝置的一個(gè)實(shí)例包括:框架，其能選擇性地從運(yùn)輸車輛中移動(dòng)至井場；容器，其安裝在所述框架中，所述容器中設(shè)置有支撐劑的樣品；氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器，其安裝在所述框架中；以及撞錘部件，其能選擇性地被所述增壓器移動(dòng)到所述容器中，從而當(dāng)支撐劑處于所述容器中并且所述撞錘部件移動(dòng)到所述容器中的所述支撐劑上時(shí)，所述支撐劑受壓，以模擬向下鉆進(jìn)的狀況。所述裝置的這個(gè)實(shí)例包括與所述支撐劑關(guān)聯(lián)的容器所連接的傳感器。所述傳感器是溫度傳感器、壓力傳感器和聲音傳感器中的一者。所述容器可以是固結(jié)儀。所述裝置還可以優(yōu)選地包括:所述框架上的框架底座，所述框架底座選擇性地與所述運(yùn)輸車輛相連，從而當(dāng)在所述運(yùn)輸車輛中運(yùn)輸所述測試裝置時(shí)，所述裝置固定在所述運(yùn)輸車輛上?？蛇x地，可以包括電子裝置，所述電子裝置與所述傳感器通信，在一個(gè)實(shí)施例中，還可以包括處理器，所述處理器與所述電子裝置通信，從而當(dāng)操作所述裝置時(shí)，能接收和分析來自所述傳感器的數(shù)據(jù)信號，以確定與所述支撐劑有關(guān)的信息。在實(shí)例中，包括壓力氣體源，所述壓力氣體源選擇性地與所述氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器連通，其中，所述電子裝置和所述處理器中的一者與閥門通信，以對從所述壓力氣體源流向所述氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器的流動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)?？梢园▔毫M件，所述壓力組件由筒體、活塞、入口和軸構(gòu)成，所述活塞位于所述筒體中，所述入口位于所述筒體上，與所述氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器的出口連通并且與所述活塞的一側(cè)連通，所述軸的一端連接至所述活塞的與所述活塞的連通到所述入口的所述一側(cè)背對的一側(cè)，并且所述軸的另一端與所述撞錘部件相連。在實(shí)例中，所述氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器包括:筒體，其具有入口和出口 ；活塞，其位于所述筒體中，并具有與所述入口連通的一側(cè)以及面向所述出口的一側(cè)；密封件，其沿著所述活塞的外周和所述筒體的內(nèi)表面，從而限定所述入口和所述出口之間的流動(dòng)的阻擋部；當(dāng)流體從壓力氣體源經(jīng)由所述入口流入所述筒體中時(shí)，所述活塞被朝著所述出口推動(dòng)并對筒體中位于所述活塞與所述出口之間的流體加壓，進(jìn)而擠壓所述支撐劑。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]從而，可以更詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)及其它內(nèi)容將變得顯而易見的方式，并且可以參照在構(gòu)成本說明書一部分的附圖中示出的本發(fā)明的實(shí)施例來對本發(fā)明的以上簡要概括內(nèi)容進(jìn)行更具體的描述。然而，應(yīng)注意的是:附圖僅示出本發(fā)明的各種實(shí)施例，因此不應(yīng)被視為對本發(fā)明的范圍的限制，這是因?yàn)楸景l(fā)明還可能包括其它的有效實(shí)施例。
[0012]圖1是根據(jù)發(fā)明的用于測試井筒中的支撐劑的可移動(dòng)式系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的示意性側(cè)視圖。
[0013]圖2A和圖2B是根據(jù)本發(fā)明的測試支撐劑樣品的實(shí)例的示意性側(cè)視圖。
[0014]圖3是利用根據(jù)本發(fā)明的圖1中的系統(tǒng)在井場測試支撐劑的實(shí)例的局部側(cè)剖圖。
[0015]圖4是根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)部裝有樣品支撐劑的固結(jié)儀的實(shí)例的透視圖。
[0016]圖5是根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)部裝有樣品支撐劑的同心殼式固結(jié)儀的實(shí)例的側(cè)剖圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1示意性地示出用于對樹脂涂層支撐劑進(jìn)行現(xiàn)場測試的測試系統(tǒng)20。測試系統(tǒng)20包括如圖所示地安裝在加壓組件24中的測試單元22。如圖所示的測試單元22包含設(shè)置在固結(jié)儀(oedometerWS中的支撐劑樣品26。如下文中將詳細(xì)描述的，給加壓組件24加料進(jìn)而會擠壓固結(jié)儀28中的支撐劑樣品26。在實(shí)例中，固結(jié)儀28用作容納支撐劑樣品26的容器。圖中示意性地示出的壓力流體供應(yīng)裝置30用于對增壓器32施壓。圖1中的增壓器32包括上游筒體34，上游筒體34經(jīng)由線路38連接到流體供應(yīng)裝置30。閥門40位于線路38上，以選擇性地將流體供應(yīng)裝置30與增壓器32隔斷。壓力氣體42示意性地示出為位于上游筒體34中，經(jīng)由線路38和入口 36進(jìn)入上游筒體34中。另外,上游筒體34中設(shè)有活塞44和液壓流體46，圖中示出液壓流體46位于活塞44的與氣體42相反的一側(cè)。
[0018]在圖1的實(shí)例中，進(jìn)入上游筒體34中的壓力氣體42對活塞44產(chǎn)生作用力，從而抵抗液壓流體46來推動(dòng)活塞44。活塞44的抵抗液壓流體46的力迫使流體46從上游筒體34進(jìn)入與上游筒體34的出口 50相連的線路48中。線路48在遠(yuǎn)離出口 50處連接到下游筒體52，下游筒體52中含有已經(jīng)從上游筒體34推壓出來的一部分流體46。在圖1的實(shí)例中，下游筒體52的直徑大于上游筒體34的直徑，因而下游筒體52的每單位軸向長度的體積大于上游筒體34的每單位軸向長度的體積。下游筒體52中的活塞54的橫截面面積大于活塞44的橫截面面積。這樣，在液壓流體46為基本不可壓縮流體的示例性實(shí)施例中，作為對上游筒體34中的活塞44的軸向移動(dòng)的響應(yīng)，活塞54在下游筒體52中被推動(dòng)軸向長度。盡管活塞54移動(dòng)的軸向距離小于活塞44移動(dòng)的軸向距離，但橫截面面積更大的活塞54與橫截面面積更小的活塞44相比產(chǎn)生更大的輸出力。
[0019]將下游筒體52中位于活塞54的與液壓流體46相反的一側(cè)的空間定義為低壓側(cè)56。線路58具有連接到低壓側(cè)56的端部以及連接到閥門60的末端；圖中示出閥門60位于線路38上且在斷流閥門40的下游。在圖1的實(shí)例中，低壓側(cè)56中的流體可以經(jīng)由線路58和閥門60排放到線路38中，由此形成閉環(huán)系統(tǒng)。
[0020]示意性地示出的軸62從活塞54垂下并穿過低壓側(cè)56，然后連接到與固結(jié)儀28卡合的撞錘64。這樣，在實(shí)例中，用于壓緊支撐劑樣品26的壓力從活塞54傳遞過來。圖中所示的固結(jié)儀28被安置在心軸66上，心軸66設(shè)置在加壓組件24的基座部分中。信號線68可以隨意地連接到固結(jié)儀28，以監(jiān)測固結(jié)儀28中的狀況。圖中所示的電子裝置70連接到信號線68的一端，以對固結(jié)儀28上的傳感器(未示出)所監(jiān)測到的信號進(jìn)行譯碼。圖中示出的處理器72(圖1所示的實(shí)例是便攜式計(jì)算機(jī))與電子裝置70通信。這樣，在一個(gè)實(shí)例中，表示支撐劑26的多種材料特性的信號可以經(jīng)由信號線68傳輸?shù)教幚砥?2，以便為操作者進(jìn)行直觀顯示。在一個(gè)實(shí)例中，電子裝置和/或處理器72與閥門40通信，以便對流過線路38的氣體的流動(dòng)和/或流量進(jìn)行控制。
[0021]圖2A提供了支撐劑樣品26的機(jī)械測試的示意性實(shí)例。更具體地，將樣品26設(shè)置在一對壓板74和76之間并如圖所示地向壓板74施加力F，以將支撐劑樣品26加壓至破裂?？梢杂涗浵缕屏褧r(shí)的力，以評估樣品26的特性。圖2B示出拉伸測試的實(shí)例，其中，通過向支撐劑樣品26的柱體的側(cè)面施加力F來獲得支撐劑樣品26的拉應(yīng)力。在一個(gè)實(shí)例中，將這種拉伸測試稱為巴西抗拉測試(Brazilian tensile test)。
[0022]圖3是在井筒77鄰接的井場實(shí)施的測試的實(shí)例的局部側(cè)剖圖。此外，在圖3的實(shí)例中，圖中所示的位于井筒的開口處的砂礫填充系統(tǒng)78用于將支撐劑79輸送到圖中所示的裂縫80中，裂縫80從井筒77的壁面延伸到周圍的地層81中。此外，在井筒77中并在裂縫80上方的深度處，設(shè)置有填充機(jī)82。
[0023]圖中示出的地面卡車84在井筒77附近且在地面85上。圖中示意性地示出的可移動(dòng)式的測試系統(tǒng)20(圖中的虛線所示)設(shè)置在卡車84中。返回參考圖1中的實(shí)例，圖中示意性地示出的可選的框架86包括系統(tǒng)20，框架86用于將系統(tǒng)20的部件安裝成模塊化單元。此外，在圖1的實(shí)例中，連接件88將流體供應(yīng)裝置30、增壓器32、壓力組件24和電子裝置70連接到框架86上。還包括框架底座90，以將系統(tǒng)20固定在卡車84中。返回參考圖3中的實(shí)例，系統(tǒng)20可以在卡車84中被運(yùn)輸?shù)骄?7附近的井場。在本實(shí)例中，可以在井場處在卡車84中對注入裂縫80中的實(shí)際支撐劑79的樣品進(jìn)行測試。更具體地，支撐劑樣品26與井筒77中的支撐劑79相同，并且可以設(shè)置在固結(jié)儀28(圖1)中以及固結(jié)儀28中模擬的井筒77中的狀況下。由于井筒中的溫度經(jīng)常高于環(huán)境溫度，所以可以與固結(jié)儀28聯(lián)合地設(shè)置加熱器(未示出)。如上所述，壓力組件24(圖1)向樣品26施加壓力，以模擬井筒77中的現(xiàn)場狀況。美國專利N0.7，712，525提供了一種支撐劑樣品測試方法的實(shí)例，該美國專利已轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人并且該美國專利的全部內(nèi)容并入本文中?？蛇x地，框架86中的系統(tǒng)20可以從卡車84拆除，并設(shè)置為與井緊鄰以便測試支撐劑79。此外，存在如下實(shí)施例:卡車84是具有用于系統(tǒng)20的載物區(qū)域的四輪式車輛等，例如箱式貨車。這樣，系統(tǒng)20可以在車輛中或在車輛上進(jìn)行運(yùn)輸，車輛可以是典型地用于運(yùn)載乘客的車輛，而不必是主要用于運(yùn)載貨物、重型機(jī)械等的車輛(即，拖拉機(jī)掛車(tractor trailer))。
[0024]在一種示例性方法中，在測試期間，監(jiān)測支撐劑樣品26的材料特性；當(dāng)所述特性達(dá)到預(yù)定水平時(shí)，可以確定支撐劑樣品26已適當(dāng)?shù)毓袒⑦_(dá)到適用于生產(chǎn)井筒的稠度。基于支撐劑樣品26獲得預(yù)定的材料特性所需的時(shí)間測量值，可以估計(jì)井保持為關(guān)閉狀態(tài)的時(shí)間。在實(shí)例中，時(shí)間測量值可以模擬如下時(shí)間段:從支撐劑79流入井筒77中到支撐劑79固化這段時(shí)間、從支撐劑79流入裂縫80中到支撐劑79固化這段時(shí)間或者從井筒77關(guān)閉到支撐劑79固化這段時(shí)間。知道支撐劑79在井筒77中的條件下何時(shí)固化，使得井操作者可以在移除填充機(jī)82之前使裂縫80中的支撐劑79適當(dāng)?shù)毓袒Ｔ跍y試材料特性的一個(gè)實(shí)例中，發(fā)現(xiàn)如下情況:在給定的應(yīng)力和溫度下，可固化的樹脂涂層支撐劑的拉伸強(qiáng)度是固化時(shí)間的函數(shù)。引入了拉伸強(qiáng)度與固化時(shí)間之間的函數(shù)，并且發(fā)現(xiàn):在給定的支撐劑類型、固化流體、應(yīng)力和溫度的情況下，拉伸強(qiáng)度在一段時(shí)間之后達(dá)到漸近值。因此，可以將拉伸強(qiáng)度達(dá)到漸近值的時(shí)間確定為使給定的可固化的樹脂涂層支撐劑獲得最大拉伸強(qiáng)度所需的關(guān)井時(shí)間。
[0025]圖4提供一種固結(jié)儀28A的可選實(shí)施例，圖中所示的固結(jié)儀28A具有:殼體90，其具有大致圓形的外側(cè)面；腔體，其從殼體90的開口端沿軸向延伸并結(jié)束于遠(yuǎn)離開口端的封閉端附近。在圖4的實(shí)例中，支撐劑26設(shè)置在殼體90的腔體中，并且圖中所示的圓柱狀活塞頭92懸停在開口上方。將活塞頭92推動(dòng)到腔體中，從而對樣品26產(chǎn)生壓力，以模擬井筒77(圖3)中的壓力狀況。連接桿94示意性地示出撞錘64(圖1)可怎樣對活塞頭92產(chǎn)生壓力。圖中所示的換能器96、98位于活塞頭92的上表面上以及設(shè)置在殼體90的封閉端。在圖4中的實(shí)例中，換能器96可以是聲音發(fā)生器和/或接收器，以經(jīng)由支撐劑樣品26傳遞聲波，以確定支撐劑26的材料特性?？蛇x地，換能器96、98還可以測量溫度和壓力中的一者或兩者。圖中所示的襯墊100設(shè)置在殼體90中并沿著支撐劑樣品26的外周。襯墊100可以由在150攝氏度時(shí)的聲阻抗低并且強(qiáng)度高的聚合物(例如聚醚醚酮(PEEK)或類似的材料)形成。在一個(gè)實(shí)例中，殼體90可以由金屬(例如不銹鋼)形成。
[0026]圖5是固結(jié)儀28B的另一種可選實(shí)施例的側(cè)剖圖。在本實(shí)例中，固結(jié)儀28B由外殼102構(gòu)成，外殼102具有筒形的外形并且其內(nèi)部基本是空心的。外殼102收納內(nèi)殼104。外殼102和內(nèi)殼104都具有開口端以及具有內(nèi)部腔體的大致筒形的外表面。在圖5的實(shí)例中，內(nèi)殼104的開口端插入外殼102的開口端。圖中所示的低聲阻抗的襯墊106、108分別裝襯在外殼102和內(nèi)殼104的內(nèi)側(cè)。類似地，換能器96、98可以設(shè)置在內(nèi)殼102和外殼104的相反的外側(cè)上。
[0027]氣壓轉(zhuǎn)油壓式(gas to oil)增壓器的優(yōu)點(diǎn)在于，在測試的整個(gè)壓緊階段，允許樣品上的應(yīng)力保持為恒定值，并允許對樣品平穩(wěn)地加載直到破裂，由此測量無側(cè)限抗壓強(qiáng)度(unconfined compressive strength)。另外，可以設(shè)置上游筒體34和下游筒體52各自的尺寸，以使撞錘64的行程可以保持為期望的長度。在一個(gè)實(shí)例中，壓力流體供應(yīng)裝置30中的壓力可以是至少約2000磅/平方英寸，并且撞錘64施加的軸向力可以是至少約25，000磅。另外，為固結(jié)儀28配備加熱器能夠?qū)⒐探Y(jié)儀加熱到至少約150攝氏度。
[0028]于是，以上所描述的本發(fā)明適用于實(shí)現(xiàn)上述以及本身固有的其它方面的目的并獲得相應(yīng)的效果和優(yōu)點(diǎn)。盡管本文出于公開的目的對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但為了獲得期望的結(jié)果，可以對具體的步驟進(jìn)行多種修改。這些及其它類似的變型對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的，而且期望被包含在這里所公開的本發(fā)明的精神和權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種測試在井筒77中使用的支撐劑26的方法，包括: (a)提供支撐劑樣品測試裝置20； (b)將所述測試裝置20運(yùn)輸?shù)骄哂芯?7的井場，支撐劑79被設(shè)置在所述井筒77中；以及 其特征在于， (c)將所述支撐劑26的樣品放入所述測試裝置20中，在所述測試裝置20中使所述支撐劑26的樣品經(jīng)受估計(jì)的井筒環(huán)境，隨時(shí)地監(jiān)測所述支撐劑26的樣品的特性，基于監(jiān)測所述支撐劑26的特性的步驟來確定所述支撐劑26的固化時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征還在于， 在將所述支撐劑設(shè)置在所述井筒77中之后，關(guān)閉所述井筒77—段時(shí)間，以限定關(guān)井時(shí)間，所述關(guān)井時(shí)間與已確定的固化時(shí)間大致相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征還在于， 在所述關(guān)井時(shí)間期滿之后，從所述井筒77進(jìn)行生產(chǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 監(jiān)測特性的步驟包括: 測量所述支撐劑26的樣品的拉伸強(qiáng)度；以及 當(dāng)所述拉伸強(qiáng)度接近漸近值時(shí)，確定固化時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述支撐劑26包括能固化的樹脂涂層支撐劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 監(jiān)測特性的步驟包括: 測量所述支撐劑26的樣品中的聲速；以及 當(dāng)所述聲速接近漸近值時(shí)，確定固化時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述井場包括第一井場， 所述方法還包括:將所述測試裝置20運(yùn)輸至第二井場，并重復(fù)執(zhí)行步驟(a)至(C)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述支撐劑樣品測試裝置20包括:氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器32、能選擇性地被所述增壓器32移動(dòng)的撞錘部件64、固結(jié)儀28、以及與所述固結(jié)儀28相連的監(jiān)測器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于， 所述撞錘部件64向所述支撐劑26的樣品施加至少約25，000磅的軸向力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于， 所述氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器32中的氣體被加壓至約2000磅/平方英寸。
11.一種支撐劑測試裝置20，包括: 框架86，其能選擇性地從運(yùn)輸車輛84中移動(dòng)至井場； 容器28，其安裝在所述框架86中，所述容器28中設(shè)置有支撐劑26的樣品； 氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器32，其安裝在所述框架86中； 撞錘部件64，其能選擇性地被所述增壓器32移動(dòng)到所述容器28中，從而當(dāng)支撐劑26處于所述容器28中并且所述撞錘部件64移動(dòng)到所述容器28中的所述支撐劑26上時(shí)，所述支撐劑26受壓，以模擬向下鉆進(jìn)的狀況， 其特征在于， 與所述支撐劑26關(guān)聯(lián)的容器28所連接的傳感器包括信息收集裝置20s，所述信息收集裝置20s選自由溫度傳感器、壓力傳感器和聲音傳感器構(gòu)成的群組。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置20，其特征在于， 所述容器28包括固結(jié)儀。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置20，其特征還在于， 所述框架86上的框架底座90選擇性地與所述運(yùn)輸車輛84相連，從而當(dāng)在所述運(yùn)輸車輛84中運(yùn)輸所述測試裝置20時(shí)，所述裝置20固定在所述運(yùn)輸車輛84上。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置20，其特征還在于， 電子裝置70與所述傳感器通信并且處理器72與所述電子裝置70通信，從而當(dāng)操作所述裝置20時(shí)，能接收和分析來自所述傳感器的數(shù)據(jù)信號，以確定與所述支撐劑26有關(guān)的信肩、O
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置20，其特征還在于， 壓力氣體源30選擇性地與所述氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器32連通，所述電子裝置70和所述處理器72中的一者與閥門40通信，以對從所述壓力氣體源流向所述氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器32的流動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項(xiàng)所述的裝置20，其特征還在于， 壓力組件包括筒體52、活塞54、入口 36和軸62，所述活塞54位于所述筒體52中，所述入口 36位于所述筒體52上，與所述氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器32的出口連通并且與所述活塞54的一側(cè)連通，所述軸62的一端連接至所述活塞54的與所述活塞54的連通到所述入口的所述一側(cè)背對的一側(cè)，并且所述軸62的另一端與所述撞錘部件64相連。
17.根據(jù)權(quán)利要求11至16中任一項(xiàng)所述的裝置20，其特征在于， 所述氣壓轉(zhuǎn)液壓式增壓器32包括: 筒體52，其具有入口和出口 ； 活塞54，其位于所述筒體52中，并具有與所述入口連通的一側(cè)以及面向所述出口的一側(cè)； 密封件，其沿著所述活塞54的外周和所述筒體52的內(nèi)表面，從而限定所述入口和所述出口之間的流動(dòng)的阻擋部，當(dāng)流體從壓力氣體源30經(jīng)由所述入口流入所述筒體52中時(shí)，所述活塞54被朝著所述出口推動(dòng)并對筒體52中位于所述活塞54與所述出口之間的流體加壓，進(jìn)而擠壓所述支撐劑26。
【文檔編號】G01N3/08GK104169523SQ201380012952
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月7日
【發(fā)明者】穆罕默德·H·阿卡姆, 哈澤姆·候賽因·阿巴斯, 侯賽因·A·阿勒-沙姆利, 埃德溫·T·卡利博索 申請人:沙特阿拉伯石油公司