[实用新型]一种可视化模拟过筛管防砂工艺的实验装置

说明书

本实用新型公开一种可视化模拟过筛管防砂工艺的实验装置，包括一体化不锈钢金属圆筒、筛管、盖板、底板、固定支架、旋转机构；所述盖板、底板分别连接在一体化不锈钢金属圆筒的上下两端，所述筛管竖直设置在不锈钢金属圆筒内，且上端连接在盖板内，下端连接在底板内；所述筛管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，所述下接头上设有流出阀门；所述底板上设有加热圈，所述加热圈位于一体化不锈钢金属圆筒内；所述一体化不锈钢金属圆筒上设有孔眼，所述孔眼上设有孔眼阀门；所述一体化不锈钢金属圆筒通过旋转机构竖直安装在固定支架上。本实用新型结构一体化，操作简单，承压、耐温、抗酸碱性能好。

技术领域

本实用新型属于油气田钻完井防砂技术领域，尤其涉及一种可视化模拟过筛管防砂工艺的实验装置。

背景技术

油井出砂是疏松砂岩油藏开采过程中常见问题之一，它是指由于油井开采和作业等各种综合因素造成井底附近地带的岩层结构破坏，导致部分脱落的地层砂随油层流体一起流入井筒，从而对油井正常生产造成一系列不利影响的过程或现象。油井出砂的原因是多方面的，基本可以从地质因素和开发方式的因素进行分析。油井出砂地质因素有：(1)地层的岩石胶结物的强度过低，通过流体的冲刷，很容易发生出砂的情况；(2)油井生产过程中，由于注水开发，采出水的同时携带砂石颗粒，引起油井出砂；(3)地层压力下降，引起岩石胶结物的破碎，导致油井出砂；(4)原油的粘度较大，携砂能力强，油井出砂会更加严重。开发方式引起油井出砂的因素有：(1)完井措施不当，引起油井出砂；(2)固井质量不佳，引起油流的窜槽，高压油气水的流向发生改变，引起油井出砂；(3)油井的射孔方位、射孔密度等发生改变，引起油井出砂；(4) 采油工作制度不合理，生产压差过大，是引起油井出砂的关键因素；(5)实施水力压裂或酸化技术措施后，效果不佳，导致岩石孔隙的胶结物被压开或者被酸液腐蚀，导致出砂。

油井出砂的危害主要表现在三个方面：(1)砂埋产层造成油井减产或停产； (2)高速的砂粒造成地面及井下设备加剧磨蚀；(3)出砂导致地层亏空并坍塌造成套管损坏使油井报废等。因此出砂的油井必须采取防砂措施。

防砂方法大致可以分为机械防砂、化学防砂、焦化防砂、复合防砂和其他防砂方法，其中机械防砂又分为机械筛管防砂和砾石充填防砂。砾石充填防砂技术是目前国内外疏松砂岩油藏最常用的防砂工艺之一，它的技术原理是：在井眼内(裸眼或套管内)正对出砂地层下入金属全焊接绕丝筛管，然后泵入砾石砂浆于筛管和井眼环空，通过多级过滤屏障，保证油流沿充填体内多孔系统经过筛管被源源不断地升至地面，而地层砂则被控制在地层内，确保油井的正常生产。砾石充填的施工工艺特点包括：(1)常用于油井先期防砂，工艺复杂，车组动用多；(2)对油层结构要求具有一定强度；(3)对油层条件要求高，不适用于细粉砂地层防砂。

目前所有防砂工艺施工作业都比较麻烦、程序复杂，目前使用较多的是冲砂和筛管完井复合防砂工艺。但冲砂作业必须取出井内所有管柱(工艺复杂)，且冲砂需将砂粒注入防砂层(施工困难)。向储层注砂施工可能会发生一些意外，携砂困难、注不进砂、井底砂堵等，所以寻求更加经济有效的防砂方法至关重要。

过筛管防砂工艺的技术原理是利用非互溶、非混相的相变体系F和非相变体系N压开地层并形成一定几何尺寸的人工裂缝，通过化学相变方法让裂缝中流体之一或之二在裂缝中形成“化学砂堆”支撑裂缝，从而形成高导流能力的化学相变材料支撑裂缝，从而达到提高单井产量和防砂作用(类似于压裂填砂防砂技术)。过筛管防砂技术不需要向地层注入砂体，避免了加砂过程的控制不当可能形成砂堵等一系列缺点，大大降低了工程施工风险和人员安全风险；固相砂堆由相变流体在地层条件下发生相变生成，在支撑裂缝的同时起到挡砂作用，大大提高了裂缝导流能力和油井产量；非相变流体主要起占据空间形成流动通道的作用，对环境无污染，可以直接返排再利用；减少施工作业程序，降低施工难度，节约施工成本。

实用新型内容