[发明专利]水平井全井筒气液流动可视化模拟装置、方法及参数的选取方法

说明书

本发明涉及水平井全井筒气液流动可视化模拟装置、方法及参数的选取方法。本发明属于天然气开发采气领域。本发明提供的水平井全井筒气液流动可视化模拟装置，包括供液装置；供气装置；气液混合罐；水平井模拟井筒，所述供液装置的出液端和所述供气装置的出气端通过气液混合罐、多通连接器与水平段的管壁多点注入孔连接，所述供液装置的进液端与直井段出口端连接。本申请的水平井模拟井筒材质为透明，可通过粒子成像测速仪和微波持液率测试仪对多点入流水平段、井斜角连续变化的斜井段及直井段整个水平井全井筒进行模拟实验并进行观测。为水平井的合理生产管理和后期排水采气措施的实施，提供了重要的研究手段，具有较强的指导意义。

技术领域

本发明属于天然气开发采气领域，具体涉及水平井全井筒气液流动可视化模拟装置、方法及参数的选取方法。

背景技术

随工程开采技术进步，水平井在气藏开发中的应用比例不断增加。要进行水平井的合理生产管理和后期排水采气措施的实施，需要对水平井井筒的整体气液流动规律进行分析，确定水平井各井段的气流带液能力，明确水平井的井筒积液过程及积液后的排液规律。

水平井开发多采用射孔或压裂、酸化等储层改造技术，水平段井筒在流动方向上为流体质量不断增加的变质量气液多相流动。同时由于从井底到井口水平段、斜井段、直井段三个井段的流动方向变化，水平井筒的整体气液流动规律与常规直井存在较大差异。目前现有的实验装置无法整体考虑上述影响，对水平井井筒的气水流动规律进行综合实验分析。

专利CN104776971A一种气流携液携砂可视化实验装置,采用可以任意转变角度的实验管段研究气流临界携液携砂流量；专利CN103397876A复杂结构井携液机理可视化模拟实验装置,可单独进行垂直井或水平段气井携液理论研究。上述技术实验装置可对水平井某个单独井段进行分析，但无法进行水平井整体井筒流动规律的综合分析。近年来，国内肖高棉、王琦、赵哲军等分别提出水平井井筒整体携液可视化实验装置,但这些实验装置均未考虑实际生产条件下水平段的变质量流动条件。专利CN108301821A水平井携液可视化实验装置及方法，利用水平段、直井段和倾斜角可以改变的直管定向段构成水平井携液可视化实验装置，可以进行水平井携水过程中凝析油影响的研究；该装置同样没有考虑水平井在水平段的变质量流动条件；同时采用直管进行斜井段流动规律的分析，与实际水平井筒在斜井段轨迹倾角由直井段到水平段逐渐过渡变化的过程存在偏差。

目前现有技术对水平井筒的气水流动规律模拟实验参数如何选取，如何进行水平井携液、积液及排液过程的分析，未见明确系统的方法。

发明内容

本发明提供水平井全井筒气液流动可视化模拟装置、方法及参数的选取方法，目的在于解决上述问题，解决现有技术中的实验装置无法进行水平井井筒的整体流动规律分析，模拟过程未考虑水平段多点注入变质量流动条件，同时未提供明确的实验方法及参数选取方法的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种水平井全井筒气液流动可视化模拟装置，包括：

供液装置；

供气装置；

气液混合罐；

水平井模拟井筒，所述水平井模拟井筒包括：

直井段，直井段为透明材质；

斜井段，斜井段为透明材质；

水平段，水平段为透明材质；

直井段，直井段（14）为透明材质；

斜井段，斜井段为透明材质，角度由水平到垂直连续变化；

水平段，水平段为透明材质，管壁含多个注入孔；

直井段通过斜井段与水平段连接；