[发明专利]一种可变井斜、可视化油井防砂评价实验装置及方法

权利要求书

1.一种可变井斜、可视化油井防砂评价实验装置包括：高压泄压阀（0）、透明试验井筒（1）、垂直支架（2）、升降机构（3）、高压柱塞泵（4）、动力电缆（5）、数控箱（6）、泵进口管线（7）、泵出口管线Ⅰ（8）、泵出口阀门Ⅰ（9）、泵出口管线Ⅱ（10）、泵出口阀门Ⅱ（11）、混砂罐（12）、搅拌器（13）、计算机（14）、显示器（15）、PLC控制器（16）、沉砂池（17）、进水管（18）、水池（19）、流量计（20）、出水管（21）、储液罐（22）；其特征是：所述透明试验井筒（1）设置在垂直支架（2）内，储液罐（22）底部通过泵进口管线（7）与高压柱塞泵（4）进口连接，高压柱塞泵（4）出口管线设有高压泄压阀（0），出口管线一路通过泵出口管线Ⅰ（8）、泵出口阀门Ⅰ（9）与透明试验井筒（1）的模拟炮眼Ⅲ（1-5）连接，出口管线另一路通过泵出口管线Ⅱ（10）、泵出口阀门Ⅱ（11）与混砂罐（12）的顶部连接，透明试验井筒（1）的底部与沉砂池（17）连接，沉砂池（17）通过进水管（18）与水池（19）连接，水池（19）出水管（21）通过流量计（20）与储液罐（22）连接。

2.一种可变井斜、可视化油井防砂评价实验装置试验方法如下：

步骤1.通过升降机构（3）调节透明试验井筒（1）至合适位置，将需要实验的防砂管与法兰盘采用螺纹链接，将连接好的防砂管放置与透明试验井筒（1）内，固定牢靠；

步骤2.通过升降机构（3）调节透明试验井筒（1）至实验设计角度，通过混砂罐（12）经上部模拟炮眼Ⅰ（1-3）加砂，模拟油井砾石充填防砂过程；

步骤3.充填完成后，试压10Mpa，稳压10min 不渗不漏；

步骤4.启动高压柱塞泵（4），通过模拟炮眼Ⅲ（1-5）进液模拟地层生产过程中油井对砾石充填带的冲刷作用，采集数据不少于3组，每组不少于5个流量值，每个流量值采集时间间隔不少于5min；

步骤5.设定高压泄压阀压力值，最高压力不得大于10MPa；

步骤6.试验完毕后，将流程清洗干净，依次关闭控制面板电源、数控箱（6）电源，然后拆卸流程管线，并将流程中的剩余水放净；

步骤7.根据渗流实验记录单数据绘制时间-流量、压力-流量曲线；

步骤8.汇总实验结果，综合分析得出结论，指导现场防砂作业实施。

3.根据权利要求1所述一种可变井斜、可视化油井防砂评价实验装置，其特征是：所述透明试验井筒（1）中间部分为可视透明圆筒体，中间相对两两交叉设有模拟炮眼Ⅰ（1-3）、模拟炮眼Ⅳ（1-6）、模拟炮眼Ⅲ（1-5）、模拟炮眼Ⅵ（1-8）、模拟炮眼Ⅱ（1-4）、模拟炮眼Ⅴ（1-7），模拟炮眼分布真实符合地下射孔孔眼分布规律、模拟炮眼孔径与真实射孔孔眼孔径一致，通过螺栓分别与上短接（1-1）、下短接（1-9）连接，上短接（1-1）设有横向导向杆（1-2），在下短接（1-9）上与导向杆（1-2）平行设有两个导轮（1-10）。

4.根据权利要求1所述一种可变井斜、可视化油井防砂评价实验装置，其特征是：所述垂直支架（2）设置在水平底座（2-2）的后端，透明试验井筒（1）通过导向杆（1-2）、导轮（1-10）设在垂直支架（2）内，透明试验井筒（1）的顶部设有钢丝绳（3-3），钢丝绳（3-3）绕过中间滑轮（3-1），侧面滑轮（3-2）与升降器（3-4）连接，透明试验井筒（1）通过升降机构（3）实现0°～90°调整，实现模拟井筒试验需要。

5.根据权利要求1所述一种可变井斜、可视化油井防砂评价实验装置，其特征是：所述高压柱塞泵（4）出口设有缓冲包（4-1）、压力表（4-2）。

6.根据权利要求1所述一种可变井斜、可视化油井防砂评价实验装置，其特征是：所述数控箱（6）通过动力电缆（5）分别与高压柱塞泵（4）、搅拌器（13）连接。