[0001] 本发明涉及油田钻井工程技术领域，尤其涉及一种用于窄密度窗口溢漏同存漏失井漏模拟堵漏装置。

[0002] 随着石油工程技术的不断发展，钻井作业中面临的挑战日益增加，尤其是井漏问题的严重性不断显现。井漏是指在油气钻井作业中，地下地层中的油、气或水等流体通过井
壁的裂缝、孔隙或破损处，进入钻井井筒的现象。这一现象可能导致一系列严重问题，包括
钻井作业的中断、井口周围环境的污染、施工安全风险的增加以及宝贵资源的浪费等。井漏
不仅影响了作业的进度和经济效益，还可能对周边生态环境造成不可逆转的影响。

[0003] 在钻井过程中，往往需要向钻井液中添加各种堵漏材料，以有效地封堵裂缝和孔隙，防止流体的进一步渗入。这些堵漏材料的选择非常关键，必须综合考虑地层的物理化学
性质、地层的承压能力以及裂缝的特征等多方面的因素。常用的堵漏材料包括石墨颗粒、碳
酸钙颗粒以及各种聚合物，这些材料能够在一定程度上改善井壁的完整性，减少流体的渗
漏。然而，尽管这些材料在实践中取得了一定的效果，绝大部分的井漏现象仍然源于裂缝性
漏失，尤其在复杂地质条件下，漏失情况变得更加棘手。

[0004] 目前，井下情况愈发复杂，尤其是在模拟井下溢漏与存漏失情况时，传统的装置和方法显得力不从心。现阶段市面上现有的模拟装置往往无法有效模拟多相流干扰下的井漏
情况，导致实验结果与实际应用之间存在较大差距。这种局限性使得钻井作业中对井漏问
题的研究和解决变得愈加困难，亟需寻找新方法和新技术来应对不断变化的井下环境。

[0005] 为此，我们提出一种用于窄密度窗口溢漏同存漏失井漏模拟堵漏装置。

[0024] 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。

[0025] 实施例：一种用于窄密度窗口溢漏同存漏失井漏模拟堵漏装置，如图1所示，包括增压泵2、循环腔体3、井筒4、环压泵7、加料系统、岩心夹持系统、循环系统、注水气智能系
统、滤液智能分析测量系统，加料系统包括堵漏浆罐一1、堵漏浆罐二101和搅拌器21；岩心
夹持系统包括端面滤失夹持器5、裂缝岩心6和压力传感器二801；循环系统包括高压循环泵
9、气动三通阀10、压力传感器一8，注水气智能系统包括水进口11、气进口12、调压阀13、平
流泵15和流量计14，滤液智能分析测量系统包括活塞容器16、回压阀17、天平18、缓冲容器
19和手动泵20。

[0026] 堵漏浆罐一1、堵漏浆罐二101分别用于存储不同类型的堵漏浆，以应对不同的堵漏需求和环境条件，每个堵漏浆罐均配备搅拌器21，能够不断搅拌，确保堵漏浆的均匀性，
从而提高其堵漏效果和施工质量；堵漏浆罐1与循环腔体3通过增压泵2连接，增压泵2能够
将存储在罐中的堵漏浆高效送入循环腔体3，确保浆体在循环过程中的流动性和连续性；循
环腔体3与井筒4连接，井筒4是整个系统的关键部件，负责将堵漏浆输送到实际发生泄漏的
区域；井筒4与端面滤失夹持器5连接，端面滤失夹持器5用于固定裂缝岩心6，确保岩心在实
验过程中的稳定性和准确性；为了模拟实际使用中的环压情况，环压泵7向端面滤失夹持器
5施加环压，通过控制施加的压力来模拟岩石在地下环境中的真实状态；压力传感器二801
实时监测岩心端面的压力变化；高压循环泵9和气动三通阀10用于将堵漏浆循环至井筒4，
保证堵漏浆能够持续地流动至裂缝处，有效填充和封堵潜在的泄漏通道；水进口11和气进
口12则用于向井筒4注入水或气，提供实验所需的不同流体，模拟各种工况条件；调压阀13
用于调节注入水或气的压力，以确保注入流体能够在适当的压力下流动，从而优化堵漏效
果；流量计14用于精确测量注入水或气的流量，帮助操作人员监控和调整实验参数，确保实
验的可重复性和准确性；平流泵15用于推动水或气在井筒4内流动，保持流体的动态平衡，
避免沉淀和分层现象；活塞容器16用于收集滤失的液体，能够有效地监测堵漏浆的性能和
效果，确保堵漏过程中的液体损失得到合理控制；回压阀17用于控制活塞容器16内的压力，
确保容器内部保持稳定的压力状态，以便更好地收集和分析滤失液体的特性；天平18用于
测量滤失的液体体积，提供实时数据以便于评估堵漏浆的性能和漏失情况，为后续的调整
和优化提供依据。

[0027] 本发明的工作原理：

[0028] 在使用时，在进行堵漏实验时，首先将裂缝岩心6放入端面滤失夹持器5中，并通过环压泵7向其施加环压，模拟地层压力，以确保岩心在实验过程中保持与实际地下环境相似
的状态；环压的施加不仅有助于模拟岩石在自然状态下的应力条件，还能确保裂缝不会因
外力影响而发生不必要的变化，从而提高实验的可靠性和准确性；随后，通过增压泵2将堵
漏浆从堵漏浆罐一1、堵漏浆罐二101泵入循环腔体3，如果在实验过程中，堵漏浆罐一1无法
有效封堵裂缝，系统可以通过增压泵2将堵漏液从堵漏浆罐二101注入循环腔体3，再进行第
二轮循环堵漏实验；同时，通过高压循环泵9和气动三通阀10将堵漏浆有效地循环至井筒4，
确保浆体在整个系统中保持均匀性和稳定性，防止因静置而导致的沉淀或分层现象；在实
验过程中，可以通过水进口11和气进口12向井筒4注入水或气，模拟地层中水和气的流动；
这一过程能够为实验提供多种工况，以便研究不同条件下堵漏浆的性能表现和堵漏效果；
同时，控制水和气的流量和压力，有助于实现对不同流体相互作用的深入分析，进一步评估
堵漏效果；压力传感器二801实时监测岩心端面的压力变化，提供准确的压力数据，以便及
时调整实验参数；流量计14则负责测量注入水或气的流量，确保在模拟实验中，流体的注入
量和速度符合实际地层条件，保证实验的科学性和准确性；活塞容器16用于收集滤失的液
体，能够有效监测堵漏浆的性能和过滤效果，评估其在实验中的实际表现；通过精确收集和
分析滤失液体，可以获取关于堵漏浆在不同压力和流量条件下的表现，为后续优化提供数
据支持，天平18则用于测量滤失的液体体积，提供实时数据以便于评估漏失情况，从而确保
实验过程中的液体损失能够得到合理控制；在循环过程中，堵漏浆会经过活塞容器16，如果
压力未超过回压阀17的设定值，浆液将流入缓冲容器19，避免进入测量系统，只有当压力大
于回压阀17设定值时，滤失的液体才会被排入天平18进行精确测量，通过这个流程，系统确
保只有符合实验条件的滤失液体进入测量装置，避免不必要的误差，并提供精确的堵漏性
能数据。

[0029] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领
域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明
保护的范围。

[0030] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0031] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，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设备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。

[0032] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。

[0033] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相
连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关
系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体
含义。

[0034] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。

[0035] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本
发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变
化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其
等效物界定。