[发明专利]一种评测防砂筛管的防砂性能的装置、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气勘探技术，特别涉及一种评测防砂筛管的防砂性能的装置、系统及方法。

背景技术

在天然气的勘探和开发过程中，试井是油气勘探开发过程中不可缺少的手段，通过试井可以了解地层及天然气矿井的特性，确定油气层参数，试井对油气田开发方案的制定、油气藏动态预测等有着极其重要的作用。

随着石油天然气产业的发展，人们已经越来越多的向6000米以下深度的地层进行天然气矿藏的勘探与开发，但是在天然气开发过程中的试井阶段，超深探井储层发生不同程度的出砂现象，给试气工作带来以下危害：(1)地层砂随高压气体高速流动，经过防砂筛管如割缝筛管、测试管柱到达地面，不但使得防砂筛管的割缝被磨蚀变宽失去防砂能力，也加快了井下和地面管柱和设备的磨蚀，特别是井口防喷器如被刺穿易引起井喷；(2)产出的地层砂在井底沉淀而堵塞测试管柱，使得地面获得的气流变小；(3)大量出砂会使得测试管柱被卡在井下难以取出，且严重出砂还可能引起井壁垮塌。为解决高压超深气井试气中的出砂现象，采用现有的油气井出砂预测技术对高压超深探井进行了出砂分析，并在此基础上对试气工作方式和防砂筛管进行了优选研究，并没有取得好的效果，这也说明了高压超深气井出砂的复杂性，常规埋藏浅的疏松油气藏出砂分析方法与防砂优选技术已不能完全应用到高压超深气井中去。

由于高压超深气井测试防砂问题难以解决，阻碍了高压超深气藏的勘探开发进程，这进一步说明开展防砂筛管与合理工作制度的优选的重要性。而开展现场防砂筛管与工作制度的优选实验研究，不但成本高，而且风险大(可能引起井喷，还可能致使气井报废)，鉴于此，开发出能模拟井下条件进行防砂筛管和工作制度优选的室内实验装置，以此来进行高压超深气井防砂筛管防砂性能的评测和给合理工作制度的制定做指导，是高压超深气井试气工作顺利开展的保障。

发明内容

本发明的目的是提供一种评测防砂筛管的防砂性能的装置、系统及方法，用于解决现有技术中对高压超深气井出砂原因进行分析的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种评测防砂筛管的防砂性能的装置，其中，包括：

模拟井壁，用于模拟井眼围岩地层，其中放置待评测的防砂筛管；所述模拟井壁放置在缸体中，所述模拟井壁的外侧与模拟砂接触。

其中，还包括：气压动力装置，通过输气管道与所述缸体连接，用于向所述缸体内提供模拟井下生产压差的气压；

测压系统，用于测量所述缸体中的测量点的压力；

气体流量计，安装在所述防砂筛管的排气管道上，用于测量从所述防砂筛管中排出的气体流量；

集砂桶，通过输气管道连接在所述待评测的防砂筛管与所述气体流量计之间，用于收集从所述待评测的防砂筛管中排出的所述模拟实验砂。

其中，所述集砂桶还包括：

重量计，用于称量所述集砂桶收集到的模拟实验砂的质量。

其中，所述测压系统包括至少两个压力传感器，用于测量所述缸体内壁处、所述模拟井壁的外壁处和/或所述防砂筛管的外壁处的气压。

其中，还包括：数据采集装置，用于采集并输出所述测压装置、气体流量计和/或重量计的测量结果。

其中，所述气压动力装置包括：空气压缩机和储气罐，所述空气压缩机连接有确保空气压缩机电机的电压稳定的稳压器，所述储气罐与所述缸体之间的输气管道上安装有确保气体压力在限定范围内的稳压阀。

本发明实施例提供了一种评测防砂筛管的防砂性能的系统，其中，包括：评测防砂筛管的防砂性能的装置和防砂筛管；

所述评测防砂筛管的防砂性能的装置还包括：

模拟井壁，用于模拟井眼围岩地层，其中放置待评测的防砂筛管；所述模拟井壁放置在缸体中，所述模拟井壁的外侧与模拟实验砂接触。

其中，所述的评测防砂筛管的防砂性能的装置还包括：

气压动力装置，通过输气管道与所述缸体连接，用于向所述缸体内提供模拟生产压差的气压；

测压系统，用于测量所述缸体中的测量点的压力；

气体流量计，安装在所述防砂筛管的排气管道上，用于测量从所述防砂筛管中排出的气体流量；

集砂桶，通过输气管道连接在所述待评测的防砂筛管与所述气体流量计之间，用于收集从所述待评测的防砂筛管中排出的所述模拟实验砂。

其中，所述评测防砂筛管的防砂性能的装置还包括：

重量计，安装在所述集砂桶上，用于称量所述集砂桶收集的模拟实验砂的质量；

至少两个压力传感器，用于测量所述缸体内壁处、所述模拟井壁的外壁处和/或所述防砂筛管的外壁处的气压；