[发明专利]一种用于模拟疏松砂岩油藏挡砂介质堵塞的实验装置

说明书

本发明提供一种用于模拟疏松砂岩油藏挡砂介质堵塞的实验装置。该实验装置包括机械筛管模型，机械筛管模型具有透明管，以及可拆卸地安装在透明管内的第一挡砂筛网和第二挡砂筛网，使该透明管被分隔为中部的砾石腔、朝向第一挡砂筛网一侧的排料腔和朝向第二挡砂筛网一侧的进料腔，砾石腔用于填充砾石以形成砾石层。采用上述实验装置，能够在更大条件范围内准确模拟地层出砂对挡砂介质的堵塞过程，利于分析和研究挡砂介质堵塞机理。

技术领域

本发明属于疏松砂岩油藏开采技术领域，具体涉及一种用于模拟疏松砂岩油藏挡砂介质堵塞的实验装置。

背景技术

疏松砂岩油藏是我国油气储层中重要的组成部分，其原油地质储量占全国的四分之一强。在疏松砂岩油藏开采过程中，地层流体携带着地层细砂、机械杂质、黏土泥质等固相介质冲击挡砂介质(机械筛管内的挡砂层和砾石层)并进入砾石层内部，砾石层内空隙的不规则性及非均质性等导致固相介质难以排出，造成砾石层的渗透率降低，形成堵塞。

疏松砂岩油藏防砂井的生产实践表明，挡砂介质的堵塞已经逐步成为困扰防砂井正常生产的主要问题之一，不仅会影响油井产量，而且严重情况下甚至可能造成停产。因此，研究和分析挡砂介质堵塞机理以确保油井产量，对于实际油藏开采具有非常重要的意义。

为研究和分析挡砂介质堵塞机理，通常采用的手段，是利用实验装置，模拟地层出砂对挡砂介质的堵塞过程，进而能够观察堵塞过程或进一步根据模拟实验结果进行计算和分析。但是，由于目前所用的实验装置限制了模拟实验的操作条件，比如机械筛管模型的砾石层厚度不能调节等，因此不能准确的模拟和还原实际防砂井作业中挡砂介质堵塞过程，也就无法对挡砂介质堵塞机理进行准确的阐述。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于模拟疏松砂岩油藏挡砂介质堵塞的实验装置，能够在更大条件范围内准确模拟地层出砂对挡砂介质的堵塞过程，以利于后续分析和研究挡砂介质堵塞机理。

本发明提供一种用于模拟疏松砂岩油藏挡砂介质堵塞的实验装置，包括机械筛管模型，该机械筛管模型具有透明管，以及可拆卸地安装在透明管内的第一挡砂筛网和第二挡砂筛网，使该透明管被分隔为中部的砾石腔、朝向第一挡砂筛网一侧的排料腔和朝向第二挡砂筛网一侧的进料腔，其中砾石腔用于填充砾石以形成砾石层。

具体的，采用上述实验装置模拟疏松砂岩油藏挡砂介质堵塞的实验方法包括如下步骤：

向上述机械筛管模型的砾石腔内填充砾石以得到砾石层，并组装得到上该实验装置；

向进料腔内注入实验流体，使实验流体穿过第二挡砂筛网后进入砾石腔，随后穿过第一挡砂筛网进入排料腔，直至透明管内的空气被完全排出；

向进料腔内加入固相介质，随后向进料腔内持续注入实验流体，模拟地层出砂；

搅拌进料腔内的固相介质和实验流体，使该实验流体携带着固相介质经第二挡砂筛网进入砾石层，模拟挡砂介质堵塞过程；

在模拟挡砂介质堵塞过程的同时，采集砾石层两侧的流体压力随时间变化的数据，并观察砾石层内的堵塞情况等。

本发明所提供的实验装置，其机械筛管模型的透明管内设有可拆卸安装的第一挡砂筛网和第二挡砂筛网，因此可通过调节第一挡砂筛网和/或第二挡砂筛网在透明管内的安装位置，调节砾石层的厚度，以在更大实验条件范围内完成疏松砂岩油藏挡砂介质堵塞的模拟实验，更准确还原实际防砂井作业中挡砂介质堵塞过程，从而能够分析挡砂介质堵塞的准确机理。

并且，在模拟挡砂介质堵塞过程时，由于上述固相介质和实验流体之间的搅拌混合是在透明管的进料腔中实现，所以本发明的实验装置无需额外配置混合砂设备以及相配套的混合砂进料管路等，从而简化了实验装置的结构，也就无需特意为实验装置准备较大的实验空间，所以，本发明提供的实验装置，在实验室内即可搭建完成并进行上述模拟实验。