[发明专利]一种井筒超声波-酸化复合解堵模拟实验装置及方法

说明书

本发明公开了一种井筒超声波‑酸化复合解堵模拟实验装置，包括井筒填砂模型；所述井筒填砂模型包括釜体，釜体的内部设置有呈圆管结构的第一筛管和第二筛管；釜体的顶部设置有上部盖板、底部设置有底座；底座上设置有第一进水孔眼；釜体的侧壁上设置若干第二进水孔眼；第一筛管的中部设置有超声波换能器，超声波换能器与超声波发生器相连；上部盖板上设置有出水孔眼；釜体的内侧壁上、第一筛管的外侧壁上、第二筛管的外侧壁上沿竖直方向均匀设置有若干压力传感器。本发明能够通过改变加入的污染物种类研究污染物对近井地带的污染程度及其对解堵效果的影响，并能进行不同污染物条件下超声波技术、酸化技术以及超声波‑酸化复合技术的解堵效果的实验研究。

技术领域

本发明属于油气田开发技术领域，具体涉及一种井筒超声波-酸化复合解堵模拟实验装置及方法。

背景技术

在油田的开发过程中，钻井和完井会对地层造成破坏，长期开采过程中油层也易受到污染和堵塞，造成油气层渗流空间的改变，有效渗透率降低，油井产量或水井注水量下降，严重影响油田的正常生产。超声波或者酸化可以实现油水井的解堵，恢复油井产能或水井的注入能力。目前的模拟研究主要集中在一维岩心水平，与实际井筒处理差别较大。为了实现超声波-酸化复合解堵的室内模拟实验，需要设计一套井筒模拟装置，在不同污染类型、不同污染程度下，采用不同功率、不同处理时间的超声波处理，测量超声波解堵效果；采用不同的酸液浓度，测量酸化的解堵效果；开展超声波-酸化复合解堵实验，测量复合处理的效果，分析影响效果的主要因素，为处理参数的优化设计提供依据。但是目前没有专门的室内模拟装置来系统地完成对油层在不同污染类型等情况下的超声波解堵效果评价、酸化解堵效果评价、超声波-酸化复合解堵效果评价等实验研究。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种井筒超声波-酸化复合解堵模拟实验装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种井筒超声波-酸化复合解堵模拟实验装置，包括用来模拟井筒的井筒填砂模型；所述井筒填砂模型包括釜体，所述釜体的内部沿径向向外依次同轴设置有呈圆管结构的第一筛管和第二筛管，所述第一筛管、第二筛管的侧壁上设置有若干筛孔；所述第二筛管与釜体内壁之间的环形空间形成用来模拟储层的第一填砂主体，所述第一筛管与第二筛管之间的环形空间形成用来模拟砾石层的第二填砂主体；所述釜体的顶部设置有上部盖板，所述釜体的底部设置有底座；所述第一筛管、第二筛管的上、下两端分别与上部盖板、底座进行密封连接；

所述底座上对应第一填砂主体、第二填砂主体、第一筛管内部的位置上设置有第一进水孔眼，所述第一进水孔眼通过管线与第一注入系统进行连接；所述釜体的侧壁上沿竖直方向均匀设置若干第二进水孔眼，所述第二进水孔眼与第二注入系统连接；所述第一筛管的中部设置有超声波换能器，所述超声波换能器与超声波发生器相连；

所述上部盖板上对应第一填砂主体以及第二填砂主体的位置上设置有出水孔眼，所述出水孔眼通过管线与量筒进行连通，与每个出水孔眼进行连通的管线上均设置有出口阀门；

所述釜体的内侧壁上、第一筛管的外侧壁上、第二筛管的外侧壁上沿竖直方向均匀设置有若干压力传感器，所述压力传感器与数据采集器进行连接。

优选的，所述第一注入系统包括第一水容器、第一平流泵、第一高压活塞中间容器；所述第一平流泵的入口端与第一水容器通过管线进行连接，所述第一平流泵的出口端通过管线与第一高压活塞中间容器进行连接，所述第一高压活塞中间容器的上端通过管线与第一进水孔眼进行连通；与每个第一进水孔眼进行连通的管线上均设置有第一进口阀门；所述第一平流泵的出口端管线上设置有第一控制阀门。

优选的，所述第二注入系统包括第二水容器、第二平流泵、第二高压活塞中间容器；所述第二平流泵的入口端与第二水容器通过管线进行连接，所述第二平流泵的出口端通过管线与第二高压活塞中间容器进行连接，所述第二高压活塞中间容器的上端通过管线与第二进水孔眼进行连通；与每个第二进水孔眼进行连通的管线上均设置有第二进口阀门，所述第二平流泵的出口端管线上设置有第二控制阀门。