[发明专利]一种可视化模拟过筛管防砂工艺的实验装置及方法

权利要求书

1.一种可视化模拟过筛管防砂工艺的实验装置，其特征在于，包括一体化不锈钢金属圆筒(1)、筛管(2)、盖板(3)、底板(4)、固定支架(5)、旋转机构；

所述盖板(3)、底板(4)分别连接在一体化不锈钢金属圆筒(1)的上下两端，所述筛管(2)竖直设置在不锈钢金属圆筒(1)内，且上端连接在盖板(3)内，下端连接在底板(4)内；

所述筛管(2)上下两端内分别设有上接头、下接头；所述上接头上设有注入阀门(6)，所述下接头上设有流出阀门(7)；

所述底板(4)上设有加热圈(8)，所述加热圈(8)位于一体化不锈钢金属圆筒(1)内；

所述一体化不锈钢金属圆筒(1)上设有孔眼，所述孔眼上设有孔眼阀门(9)；

所述一体化不锈钢金属圆筒(1)通过旋转机构竖直安装在固定支架(5)上。

2.根据权利要求1所述的一种可视化模拟过筛管防砂工艺的实验装置，其特征在于，所述旋转机构包括滚动轴承、套筒(10)、转轴(11)、紧固销钉(12)，所述转轴(11)一端设有若干个径向通孔，另一端固定在一体化不锈钢金属圆筒(1)上，所述套筒(10)上均有销钉孔，所述固定支架(5)两侧均布置有滚动轴承，所述套筒(10)水平设置在滚筒轴承上，所述转轴(11)一端穿过套筒(10)连接在滚动轴承内，所述紧固销钉(12)设置在销钉孔和径向通孔内。

3.根据权利要求2所述的一种可视化模拟过筛管防砂工艺的实验装置，其特征在于，所述转轴(11)两端均设有若干个径向通孔，所述一体化不锈钢金属圆筒(1)水平设有圆筒(13)，所述连接筒(13)上设有竖直通孔(19)，所述转轴(11)通过销钉连接圆筒(13)内。

4.根据权利要求1所述的一种可视化模拟过筛管防砂工艺的实验装置，其特征在于，所述一体化不锈钢金属圆筒(1)上还设有玻璃窗口(16)和手柄(18)。

5.根据权利要求4所述的一种可视化模拟过筛管防砂工艺的实验装置，其特征在于，所述玻璃窗口(6)与一体化不锈钢金属圆筒(1)之间、一体化不锈钢金属圆筒(1)与盖板(3)之间、一体化不锈钢金属圆筒(1)与底板(4)之间、筛管(2)与盖板(3)之间、筛管(2)与底板(4)之间均设有橡胶密封圈(14)。

6.根据权利要求1或4所述的一种可视化模拟过筛管防砂工艺的实验装置，其特征在于，所述孔眼内设有筛网(15)。

7.根据权利要求6所述的一种可视化模拟过筛管防砂工艺的实验装置，其特征在于，所述孔眼的个数为8个，呈高低位置不同分布。

8.根据权利要求1所述的一种可视化模拟过筛管防砂工艺的实验装置，其特征在于，所述一体化不锈钢金属圆筒(1)正前方还设有图像采集设备，所述图像采集设备可为高像素手机、DV或者其他具有拍照和录像功能的电子设备。

9.根据权利要求1所述的一种可视化模拟过筛管防砂工艺的实验装置，其特征在于，所述盖板(3)下端面、底板(4)上端面上均设有筛管支撑固定架(17)，所述筛管支撑固定架(17)上均有圆孔，所述筛管(2)位于圆孔内。

10.一种可视化模拟过筛管防砂工艺的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10、首先在一体化不锈钢金属圆筒(1)内加入地层砂体、人工砾石；

步骤S20、关闭孔眼阀门(9)和流出阀门(7)，打开注入阀门(6)，注入模拟地层水，启动加热圈(8)，设置数显仪表温度数值，模拟地层温度；

步骤S30、打开孔眼阀门(9)，从孔眼阀门(9)反驱洗井液模拟生产过程中从地层向井底的流动，在注入阀门(6)一端测试出砂量；

步骤S40、反驱结束后通过注入阀门(6)注入洗井液，液体经筛管(2)进入地层，穿过地层从孔眼阀门(9)流出，建立一个正向循环系统，反复清洗筛管(2)；

步骤S50、筛管(2)清洗干净后，关闭所有孔眼阀门(9)，形成一个封闭系统；在一定压力下，通过注入阀门(6)驱替压裂液U剂，压开地层，形成一定几何尺寸的人工裂缝；

步骤S60、持续驱替过筛管压裂液体系G剂，通过玻璃窗口(16)观察过筛管压裂液体系G剂在地层中的动态流动、静态分布，以及在裂缝内的支撑情况，待其完全充填地层后注入顶替液，顶替液注入量为入口管线的体积，作用是使管线内的G剂全部进入地层，相变体系F剂在地层温度下发生化学、物理作用，由液相转变为圆球状相变材料，实现对生产层的防砂作用；

步骤S70、注完顶替液后停泵、关闭所有阀门、憋压30min-200min；

步骤S80、泄压，再次从孔眼阀门(9)反驱洗井液模拟生产过程中从地层向井底的流动，在注入阀门(6)一端测试出砂量，对比过筛管(2)防砂前后出砂量。