[发明专利]一种模拟水平井堵塞机理的实验方法

权利要求书

1.一种模拟水平井堵塞机理的实验方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：设计模拟水平井的实验装置：收集气田不同区块水平井的井眼轨迹和井身结构资料，确定实验模拟结构中水平段的段数、段长以及段间分布，用于模拟水平井的真实情况；

步骤二：水平段模拟流动介质确定：收集水平井压裂液入井液量、入井液返排液、残留压裂液主要成分，并确定模拟流动气液固配方及其比例；

步骤三：实验气量设计：将井口产量换算成井底产量，并折算为实验气量，最终确定实验的最终气量；

步骤四：水平段模拟压差确定：统计水平井井口压力、井眼轨迹、井深、地层压力、产量、气液比、含水率，运用水平井井筒压降模型计算井底流压，根据水平段段长，确定模拟流动压差；

步骤五：根据相似性原理，运用步骤一中的模拟水平井的实验装置完成水平段的堵塞和解堵实验。

2.根据权利要求1所述的一种模拟水平井堵塞机理的实验方法，其特征在于：所述步骤二中的水平段模拟流动介质包括胍胶、杀菌剂、粘土稳定剂、助排剂、多功能增效剂、碳酸钠、基液交联剂、稠化剂、杀菌剂、PH调节剂、粘土稳定剂、破胶剂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种模拟水平井堵塞机理的实验方法，其特征在于：所述步骤三中按如下方法得到实验气量：

1）天然气的体积系数

天然气的体积系数是指天然气在地层条件下所占体积与其在地面标准条件下的体积之比，即

——式1

式中B_g——天然气的体积系数；

V_sc——天然气在地面标准条件下的体积，m³；

V——同质量天然气在地层条件下的体积，m³；

将我国工程标准条件下的温度20℃、压力0.1013MPa带入上式，得到

——式2

式中B_g—天然气的体积系数；

P —压力，Pa；

Z —天然气的压缩因子；

T —温度，K；

2）气相表观流速

——式3

式中Vsg —气相表观流速，m/s；

Qg —气体的体积流量，m³/s；

A —过流断面的面积，m²；

3）液相表观流速

——式4

式中Vsl —液相表观流速，m/s；

Ql —液体的体积流量，m³/s；

统计地层压力及温度，带入式2求得天然气体积系数，根据式1，已知气井井口气体体积流量，可求得井底气体体积流量，再带入式3中，可计算得到井底气相表观流速，根据式4可得到井底液相表观流速，从而确定实验气相流速及液相流速。

4.根据权利要求1所述的一种模拟水平井堵塞机理的实验方法，其特征在于：所述步骤四中由于井筒中只有气体，井口处于张开状态，井口与井底高程差小，模拟流动压差很小，模拟压差为1~5Pa。

5.根据权利要求1所述的一种模拟水平井堵塞机理的实验方法，其特征在于：所述步骤五中采用Φ60有机玻璃管模拟水平井井筒及地层，水平段和地层之间用小直径软管连接。

6.根据权利要求1所述的一种模拟水平井堵塞机理的实验方法，其特征在于：所述步骤一中的模拟水平井的实验装置中模拟地层的水平管进气口与进液口设置于同一端，并在连接模拟地层与井筒水平段的用于模拟地层压裂所产生的裂缝及地层流体流动通道小软管上加装密度仪。