[实用新型]一种评价裸眼完井气井出砂临界压差实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于石油与天然气领域，具体涉及一种室内评价裸眼完井气井出砂临界压差实验装置。

背景技术

在气田开采过程中，气井出砂是油田的普遍问题。地层出砂后砂粒进入井筒会磨损油管，增加了修井的频率，大大增加了维护费用，由于气体的速度很高，在高速气体携砂时，砂粒对管壁以及地面管汇的磨损非常严重，若油管管壁磨损后会使油管的强度大大降低，甚至使油管断裂，严重时会使油井停产甚至报废，若地面管汇磨损后，管壁变薄，承压能力大大降低，气体可能在管汇的薄弱点喷出，若现场出现火星将会引起巨大事故。对于胶结疏松、开采过程中容易出砂的地层，在生产过程中，生产压差的大小将直接影响地层的出砂情况。对于裸眼完井的地层，在生产过程中的生产压差大小将对地层产生重要影响，一旦生产压差过大，高速流动的气体将会携带地层中的游离砂进入井筒。若压差再增大，则可能会破坏地层中的岩石骨架，使地层中的骨架砂变成游离砂，这将会大大增加地层的出砂量，甚至使地层坍塌，掩埋井筒，从而使井报废。在世界范围内，裸眼完井依然是一种重要的完井方式，尤其在海上气田以及陆上水平井中裸眼完井的应用很多，其优点是完井难度小，但其缺点是在开采过程中，气井可能出砂。在统计资料中可以得出，裸眼完井的气井中出砂的比例很大。一旦裸眼完井出砂，则没有有效的办法可以阻止地层出砂。在油田中，生产压差越大，气井的产量越高，生产压差越小，气井的产量越小。如何确定合理的压差范围是非常重要的方面。现在确定出砂临界压差用的最多的方法是数值模拟，其准确性并不高，并且对于不同气田不同气层差异很大，并不是通过一套软件就能准确测定出砂临界压差。因此，需要研制出一种能在实验室内评价裸眼完井气井出砂临界压差的实验装置。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种室内评价裸眼完井气井出砂临界压差实验装置，该装置可以最大限度的模拟地层出砂实际情况，对实验所获得的数据更准确，对现场出砂临界压差更有实际参考价值，可靠性较高。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种评价裸眼完井气井出砂临界压差实验装置，其特征在于：它包括高压釜、恒压装置、轴压控制装置、激光粒度仪、高压泵、中间空心的岩心、数据采集卡、橡胶密封垫、密封带、压力传感器、数采电脑、空气压缩机等；所述的高压釜高度为50cm，直径为40cm，所述岩心直径为5-1/2″，岩心高度为35cm，岩心中间为空心结构，空心直径为2.5cm。所述恒压装置能够精确的控制进口压力，从而使岩心处于恒定的压差下实验，通过调节恒压装置的出口压力而改变岩心的内外压差。所述岩心与岩心夹持器之间有一个密封垫，岩心夹持器与下橡胶密封垫和岩心下部的一段用密封带密封，岩心上部与活塞之间有一个上橡胶密封垫，活塞与上橡胶密封垫和岩心上部的一段用密封带密封，因而高压釜内腔中的气体就不能从连接处的空隙中流出，活塞和储油腔之间有一个密封圈，起到了密封的作用，泄压阀的作用是在实验结束后打开泄压阀泄压。所述激光粒度仪能够实时测出从岩心中流出的气体中的含砂量，当含砂量大于0.5‰时，认为岩心破坏，此时的压差即为临界压差。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、实验条件为模拟地层条件，岩心在恒定的压差下实验保证了实验数据的准确性，对于所测得的数据可靠性高。2、本实用新型可以最大限度的模拟现场实际情况，对现场制定生产压差提供数据支持。3、本实用新型中的装置安装简单、操作方便，测试速度快。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图2是实验用岩心的俯视图

图3是实验用岩心的剖面图

图1中：储油罐1、轴压泵2、轴压控制系统3、储油腔4、活塞5、高压釜上法兰6、密封圈7、上橡胶密封垫8、密封带9、高压釜10、岩心11、模拟井筒12、高压釜内腔13、岩心夹持器14、空气压缩机15、储气罐16、高压泵17、恒压装置18、进口压力表19、泄压阀20、进口压力传感器21、高压釜下法兰22、出口压力表23、出口压力传感器24、激光粒度仪25、气体流量计26、数据采集卡27、数采电脑28、下橡胶密封垫29。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。