[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

说明书

一种可变井斜、可视化油井防砂评价实验装置的透明试验井筒设置在垂直支架内，储液罐底部通过泵进口管线与高压柱塞泵进口连接，高压柱塞泵出口一路通过泵出口管线Ⅰ、泵出口阀门Ⅰ与透明试验井筒的模拟炮眼Ⅲ连接，另一路通过泵出口管线Ⅱ、泵出口阀门Ⅱ与混砂罐的顶部连接，透明试验井筒的底部与沉砂池连接，沉砂池通过进水管与水池连接，水池出水管通过流量计与储液罐连接。本发明克服目前在用的大型物模与地下井筒状况存在较大偏差的缺点，能够模拟不同井斜角的情况下，不同防砂工艺实施过程的详细描述，还可以模拟防砂后地层生产过程的防砂体系的变化情况，这对于正确认识防砂过程以及防砂后体系稳定的影响规律具有重要意义。

技术领域

本发明涉及石油工业油井防砂工艺技术，具体而言是一种可变井斜、可视化油井防砂评价实验装置及方法。

背景技术

油水井在生产过程中，由于地质条件、开采方式以及措施作业等各种综合因素造成井底附近地层的岩石结构变化，导致地层离散砂或脱落砂被地层产出流体带出，为保证油水井的正常生产，必须采取适当的防砂措施，机械防砂是目前各大出砂油田最常用的防砂手段。目前由于油田开发的不断的深入，井型不断增多，包括大斜度井、水平井数量逐年增多，常规机械防砂的基础研究通常是针对直井而言的，对于其他类型的井况存在一定的偏差，因此针对不同井型开展防砂基础实验研究是非常有必要的。在工艺技术创新的过程中，该技术对于不同类型的油藏的适应性以及参数设计至关重要。一项新工艺技术必须根据不同的油藏、开发类型设计与之对应的施工参数等，基础研究必须与井筒、地层实际情况相结合。因而试验装置的方案设计在初始的设计中就显得十分重要。目前国内模拟井筒的大型物模非常稀有，在某些科研院所存在一些简单的物模，但是其与地下井筒的真实情况存在较大的出入，导致实验结果可靠性有待商榷。

发明内容

本发明的目的针对上述存在的技术问题，提供了一种可变井斜、可视化油井防砂评价实验装置及方法。克服目前在用的大型物模与地下井筒状况存在较大偏差的缺点，通过井筒、孔眼、升降装置等参数设计真实模拟地层井筒状况，与现场实际相相似，实验过程清洗可见，实验结果更加可靠，从而更好的指导现场实践。

本发明是通过下述技术方案实现的：

本发明包括：透明试验井筒、垂直支架、升降机构、高压柱塞泵、动力电缆、数控箱、泵进口管线、泵出口管线Ⅰ、泵出口阀门Ⅰ、泵出口管线Ⅱ、泵出口阀门Ⅱ、混砂罐、搅拌器、计算机、显示器、PLC控制器、沉砂池、进水管、水池、流量计、出水管、储液罐；其特征是：所述透明试验井筒设置在垂直支架内，储液罐底部通过泵进口管线与高压柱塞泵进口连接，高压柱塞泵出口管线设有高压泄压阀，出口管线一路通过泵出口管线Ⅰ、泵出口阀门Ⅰ与透明试验井筒的模拟炮眼Ⅲ连接，出口管线另一路通过泵出口管线Ⅱ、泵出口阀门Ⅱ与混砂罐的顶部连接，透明试验井筒的底部与沉砂池连接，沉砂池通过进水管与水池连接，水池出水管通过流量计与储液罐连接。

一种可变井斜、可视化油井防砂评价实验装置及方法如下：

步骤1.通过升降机构调节透明试验井筒至合适位置，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内，固定牢靠；

步骤2.通过升降机构调节透明试验井筒至实验设计角度，通过混砂罐经上部模拟炮眼Ⅰ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，通过模拟炮眼Ⅲ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、数控箱电源，然后拆卸流程管线，并将流程中的剩余水放净；