測(cè)量所述待選取調(diào)堵球的剪切許用應(yīng)力。
[0060] 測(cè)量材料的剪切許用應(yīng)力需要模擬調(diào)堵球200位于待封堵炮眼100時(shí)的狀態(tài)，在不 斷加壓狀態(tài)下測(cè)出調(diào)堵球200在發(fā)生剪切破壞時(shí)的壓力大小。其中，待選取調(diào)堵球200的直 徑可以分為1 〇mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm不同種類規(guī)格。
[0061] 請(qǐng)參閱圖3,鑒于本步驟需要，本實(shí)施方式還提供一種應(yīng)用于該調(diào)堵球選取方法的 調(diào)堵球剪切許用應(yīng)力測(cè)試裝置，包括:主體1，其具有腔室12;所述主體1上開(kāi)設(shè)有與所述腔 室12相通的進(jìn)壓口 11及伸入口；與所述主體1可拆卸連接的安裝套2,其一端由所述伸入口 伸入所述腔室12內(nèi)；設(shè)于所述安裝套2內(nèi)的球托4,其與所述安裝套2的內(nèi)壁密封接觸;所述 球托4開(kāi)設(shè)有通孔，所述通孔靠近所述腔室12的開(kāi)口 41供調(diào)堵球200落座。
[0062]使用時(shí)，挑選與待封堵炮眼100同樣規(guī)格的球托4,調(diào)堵球200落座于球托4的通孔 的開(kāi)口41上，進(jìn)而將球托4的通孔封堵。為方便起壓，可以在調(diào)堵球200表面蘸上少量密封 膠，保證調(diào)堵球200的封堵效果。此時(shí)調(diào)堵球200位于腔室12內(nèi)，此時(shí)進(jìn)壓口 11可以連接打壓 裝置進(jìn)行打壓。為安全起見(jiàn)，可將整個(gè)測(cè)試裝置投入地坑或水中進(jìn)行保護(hù)，打液壓〇- lOOMPa，初始打壓大小可以較小，比如為lOMPa，然后逐步提升打壓強(qiáng)度，每次提升間隔可以 為IMPa至20MPa任意數(shù)值，直至調(diào)堵球200發(fā)生剪切破壞，此時(shí)記錄當(dāng)前打壓值即可得知調(diào) 堵球200的剪切許用應(yīng)力。
[0063] 其中，所述安裝套2的另一可以端連接有底座3,所述底座3與所述球托4之間形成 容置空間;所述底座3開(kāi)設(shè)有透氣孔，以將套管內(nèi)部與外界連通。為避免當(dāng)調(diào)堵球200發(fā)生剪 切破壞時(shí)在高壓作用下，破碎的調(diào)堵球200在瞬時(shí)泄壓情況下會(huì)飛出球托4，而球座可對(duì)所 破壞的調(diào)堵球200形成阻擋，使其留在底座3與球托4之間的容置空間里，防止破碎的調(diào)堵球 200飛出發(fā)生安全事故。
[0064] 如圖3所示，所述安裝套2的一端伸入所述伸入口中與所述本體螺紋連接。所述安 裝套2的內(nèi)壁設(shè)置有限位臺(tái)階，所述球托4由所述限位臺(tái)階限位，且所述球托4的側(cè)壁與所述 安裝套2的內(nèi)壁之間設(shè)有密封環(huán)。可以看出，所述球托4可更換的密封安裝于所述安裝套2 內(nèi)。所述球托4安裝于所述腔室12內(nèi)時(shí)，所述球托4的開(kāi)口 41可以與所述進(jìn)壓口 11相正對(duì)。
[0065] 具體的，所述通孔的所述開(kāi)口41直徑可以為8毫米(mm)、10毫米、12毫米、14毫米、 或16毫米，從而形成不同規(guī)格的球托4。不同規(guī)格的球托4可以模擬不同的炮眼100,進(jìn)而在 模擬不同規(guī)格的炮眼100時(shí)，只需更換球托4即可。
[0066] S5、在所述剪切許用應(yīng)力大于所述耐壓強(qiáng)度時(shí)，選取所述待選取調(diào)堵球進(jìn)行投球。
[0067] 本步驟S5中，所述選取調(diào)堵球步驟可以包括以下子步驟：
[0068] S51、選取具有初始直徑的調(diào)堵球200執(zhí)行所述計(jì)算耐壓強(qiáng)度步驟及所述測(cè)量剪切 許用應(yīng)力步驟；
[0069] S510、在所述具有初始直徑的調(diào)堵球200的剪切許用應(yīng)力大于其耐壓強(qiáng)度時(shí)，選取 所述具有初始直徑的調(diào)堵球200進(jìn)行投球；
[0070] S520、在所述具有初始直徑的調(diào)堵球200的剪切許用應(yīng)力小于其耐壓強(qiáng)度時(shí)，則按 照預(yù)定規(guī)則選取直徑大于所述初始直徑的調(diào)堵球200執(zhí)行所述計(jì)算耐壓強(qiáng)度步驟及所述測(cè) 量剪切許用應(yīng)力步驟，直至測(cè)量出直徑滿足剪切許用應(yīng)力大于其耐壓強(qiáng)度的調(diào)堵球200為 止;選取所述直徑滿足剪切許用應(yīng)力大于其耐壓強(qiáng)度的調(diào)堵球200進(jìn)行投球。
[0071] 初始直徑需大于待封堵炮眼100的直徑，可以保證調(diào)堵球200會(huì)落座于待封堵炮眼 100上。其中，所述初始直徑減去待封堵炮孔直徑的差值不小于1mm。比如，初始直徑可以大 于待封堵炮眼100直徑2_。
[0072] 進(jìn)一步的，所述按照預(yù)定規(guī)則選取調(diào)堵球步驟(所述步驟S520)可以包括以下子步 驟：
[0073] S525、在所述初始直徑為基礎(chǔ)上以預(yù)定長(zhǎng)度為直徑增加單位逐個(gè)執(zhí)行所述計(jì)算耐 壓強(qiáng)度步驟及所述測(cè)量剪切許用應(yīng)力步驟，直至測(cè)量出直徑滿足剪切許用應(yīng)力大于其耐壓 強(qiáng)度的調(diào)堵球200為止;選取所述直徑滿足剪切許用應(yīng)力大于其耐壓強(qiáng)度的調(diào)堵球200進(jìn)行 投球。
[0074] 在實(shí)施方式中，所述預(yù)定長(zhǎng)度可以為2mm。以預(yù)定長(zhǎng)度為2mm、初始直徑為14mm為 例，在測(cè)試14mm的調(diào)堵球200的剪切許用應(yīng)力小于耐壓強(qiáng)度時(shí)，則測(cè)試16mm的調(diào)堵球200是 否滿足耐壓強(qiáng)度，若16mm的調(diào)堵球200依然不滿足耐壓強(qiáng)度，則測(cè)試18mm的調(diào)堵球200是否 滿足耐壓強(qiáng)度，以此類推直至選出滿足直徑滿足剪切許用應(yīng)力大于其耐壓強(qiáng)度的調(diào)堵球 200為止。
[0075]借由以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)施方式所提供的調(diào)堵球選取方法通過(guò)合理分析 計(jì)算出調(diào)堵球在待封堵炮眼位置處所需的耐壓強(qiáng)度，再通過(guò)測(cè)量得出調(diào)堵球的剪切許用應(yīng) 力，進(jìn)而選用剪切許用應(yīng)力大于耐壓強(qiáng)度的調(diào)堵球，進(jìn)而本實(shí)施方式所提供的調(diào)堵球選取 方法能夠有效判斷調(diào)堵球是否滿足耐壓強(qiáng)度，進(jìn)而選取合格的調(diào)堵球進(jìn)行封堵炮眼。
[0076]在一個(gè)具體的實(shí)施例中，以HN12-13井為例，獲取該井目的層(待封堵炮眼100的射 孔段的結(jié)構(gòu)及注入?yún)?shù))井深3213米，注水壓力為12.4MPa，炮眼100直徑12mm，注入排量為 97方/天。按照上述步驟S2、S3計(jì)算14mm的調(diào)堵球200在目的層位置所受壓力43.16MPa，按照 設(shè)計(jì)要求乘以1.3倍安全系數(shù)之后，調(diào)堵球200耐壓強(qiáng)度需大于56MPa。根據(jù)上述步驟S4按照 調(diào)堵球200選取原則，采用直徑14mm調(diào)堵球200進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，通過(guò)測(cè)試調(diào)堵球200發(fā)生剪切 破壞的數(shù)值在76MPa左右，誤差為正負(fù)2MPa，測(cè)試結(jié)果顯示，直徑14mm調(diào)堵球200完全可以滿 足注水要求，無(wú)需選擇更大直徑調(diào)堵球200。
[0077] 同時(shí)，將上述調(diào)堵球200的選取方法先后于遼河油田大斜度水井HN12-13、HN27-15、ΗΝ11-9進(jìn)行3井次試驗(yàn)，實(shí)施效果說(shuō)明，應(yīng)用該選取方法選取調(diào)堵球200之后，沒(méi)有發(fā)生 過(guò)由于調(diào)堵球200耐壓強(qiáng)度不夠造成的措施失效及措施有效期短等問(wèn)題，大大提高了投球 選注效率，同時(shí)，調(diào)堵球200措施有效周期較長(zhǎng)。
[0078] 本文引用的任何數(shù)字值都包括從下限值到上限值之間以一個(gè)單位遞增的下值和 上值的所有值，在任何下值和任何更高值之間存在至少兩個(gè)單位的間隔即可。舉例來(lái)說(shuō)，如 果闡述了一個(gè)部件的數(shù)量或過(guò)程變量(例如溫度、壓力、時(shí)間等）的值是從1到90,優(yōu)選從20 到80,更優(yōu)選從30到70,則目的是為了說(shuō)明該說(shuō)明書中也明確地列舉了諸如15到85、22到 68、43到51、30到32等值。對(duì)于小于1的值，適當(dāng)?shù)卣J(rèn)為一個(gè)單位是0.0001、0.001、0.01、0.1。 這些僅僅是想要明確表達(dá)的示例，可以認(rèn)為在最低值和最高值之間列舉的數(shù)值的所有可能 組合都是以類似方式在該說(shuō)明書明確地闡述了的。
[0079] 除非另有說(shuō)明，所有范圍都包括端點(diǎn)以及端點(diǎn)之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用 的"大約"或"近似"適合于該范圍的兩個(gè)端點(diǎn)。因而，"大約20到30"旨在覆蓋"大約20到大約 30"，至少包括指明的端點(diǎn)。
[0080] 披露的所有文章和參考資料，包括專利申請(qǐng)和出版物，出于各種目的通過(guò)援引結(jié) 合于此。描述組合的術(shù)語(yǔ)"基本由…構(gòu)成"應(yīng)該包括所確定的元件、成分、部件或步驟以及實(shí) 質(zhì)上沒(méi)有影響該組合的基本新穎特征的其他元件、成分、部件或步驟。使用術(shù)語(yǔ)"包含"或 "包括"來(lái)描述這里的元件、成分、部件或步驟的組合也想到了基本由這些元件、成分、部件 或步驟構(gòu)成的實(shí)施方式。這里通過(guò)使用術(shù)語(yǔ)"可以"，旨在說(shuō)明"可以"包括的所描述的任何 屬性都是可選的。
[0081] 多個(gè)元件、成分、部件或步驟能夠由單個(gè)集成元件、成分、部件或步驟來(lái)提供。另選 地，單個(gè)集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個(gè)元件、成分、部件或步驟。用來(lái) 描述元件、成分、部件或步驟的公開(kāi)"一"或"一個(gè)"并不說(shuō)為了排除其他的元件、成分、部件 或步驟。
[0082] 應(yīng)該理解，以上描述是為了進(jìn)行圖示說(shuō)明而不是為了進(jìn)行限制。通過(guò)閱讀上述描 述，在所提供的示例之外的許多實(shí)施方式和許多應(yīng)用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都將是顯而易 見(jiàn)的。因此，本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來(lái)確定，而是應(yīng)該參照所附權(quán)利要求以及這 些權(quán)利要求所擁有的等價(jià)物的全部范圍來(lái)確定。出于全面之目的，所有文章和參考包括專 利申請(qǐng)和公告的公開(kāi)都通過(guò)參考結(jié)合在本文中。在前述權(quán)利要求中省略這里公開(kāi)的主題的 任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容，也不應(yīng)該認(rèn)為發(fā)明人沒(méi)有將該主題考慮為所公開(kāi)的 實(shí)用新型主題的一部分。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種調(diào)堵球剪切許用應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于，包括： 主體，其具有腔室;所述主體上開(kāi)設(shè)有與所述腔室相通的進(jìn)壓口及伸入口； 與所述主體可拆卸連接的安裝套，其一端由所述伸入口伸入所述腔室內(nèi)； 設(shè)于所述安裝套內(nèi)的球托，其與所述安裝套的內(nèi)壁密封接觸;所述球托開(kāi)設(shè)有通孔，所 述通孔靠近所述腔室的開(kāi)口供調(diào)堵球落座。2. 如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于:所述安裝套的另一端連接有底座，所述 底座與所述球托之間形成容置空間;所述底座開(kāi)設(shè)有透氣孔，以將套管內(nèi)部與外界連通。3. 如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于:所述安裝套的內(nèi)壁設(shè)置有限位臺(tái)階，所 述球托由所述限位臺(tái)階限位，且所述球托的側(cè)壁與所述安裝套的內(nèi)壁之間設(shè)有密封環(huán)。4. 如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于:所述通孔的所述開(kāi)口直徑為8毫米、10毫 米、12毫米、14毫米、或16毫米。5. 如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于:所述球托可更換的密封安裝于所述安裝 套內(nèi)。6. 如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于:所述球托的開(kāi)口與所述進(jìn)壓口相正對(duì)。
【專利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)一種調(diào)堵球剪切許用應(yīng)力測(cè)試裝置，所述調(diào)堵球剪切許用應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于，包括：主體，其具有腔室；所述主體上開(kāi)設(shè)有與所述腔室相通的進(jìn)壓口及伸入口；與所述主體可拆卸連接的安裝套，其一端由所述伸入口伸入所述腔室內(nèi)；設(shè)于所述安裝套內(nèi)的球托，其與所述安裝套的內(nèi)壁密封接觸；所述球托開(kāi)設(shè)有通孔，所述通孔靠近所述腔室的開(kāi)口供調(diào)堵球落座。本申請(qǐng)所提供的一種調(diào)堵球剪切許用應(yīng)力測(cè)試裝置便于判斷調(diào)堵球是否滿足耐壓強(qiáng)度，進(jìn)而選取合格的調(diào)堵球進(jìn)行封堵炮眼。
【IPC分類】E21B33/12, G01N3/24
【公開(kāi)號(hào)】CN205228968
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520984783
【發(fā)明人】安巖, 孫守國(guó), 張曉文, 丁超, 寇微, 麻德玉, 田野, 劉強(qiáng), 姜雷
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月2日