[发明专利]气井全井段泡沫排水井筒模拟试验方法及试验装置

说明书

本发明涉及气井全井段泡沫排水井筒模拟试验方法及试验装置。气井全井段泡沫排水井筒模拟试验装置包括支座、模拟容器固定件、可视模拟容器、锁定件，可视模拟容器通过模拟容器固定件转动装配在支座上，可以调整可视模拟容器的角度，通过调整可视模拟容器的角度对全井段的各目标段进行模拟，从而得出全井段中每个目标段的试验结果，最终得到全井段的试验结果。通过气井全井段泡沫排水井筒模拟试验装置和采用气井全井段泡沫排水井筒模拟试验方法对井段多次模拟，与真实的井段较为相符且装置体积较小，目前的模拟试验装置试验结果误差较大的技术问题。

技术领域

本发明涉及气井全井段泡沫排水井筒模拟试验方法及试验装置。

背景技术

泡沫排水采气工艺是气田常用的一种排水采气工艺，实施方便简单。泡排剂性能是否可以满足气井排水需要尤为重要，常规的泡排剂性能测试采取罗氏泡沫仪进行。罗氏泡沫仪只能用于直井，并且主要是关注泡沫生成量的多少、泡沫的消泡速度、以及泡沫的携液率，这种评价方式存在如下缺陷：只关注泡沫生成量的多少，而忽略了泡沫流动阻力的大小。泡沫作为非牛顿流体，与管壁的摩阻系数远大于水，水平井其管段长度远大于直井，摩阻压降不容忽略，若选择的泡沫排水剂摩阻过高，即使起泡能力良好，也不利于降低井筒压降，甚至增加井筒压降，抑制地层产气。

授权公告号为CN101539009B的中国专利公开了一种定向井泡沫排水井筒模拟试验装置，包括上下两段模拟筒体，分别为固定段模拟筒体和可调段模拟筒体，两段模拟筒体之间通过柔性连接筒密封连接。通过改变固定段模拟筒体的角度，可实现对不同气井的井身结构进行模拟，克服了罗氏泡高仪等试验装置无法模拟气井生产状态的缺点，从气流方向、地温环境、定向井造斜程度等方面对定向井井筒进行模拟，解决了对水平井、直井以及定向井井筒的模拟问题。在水平井钻井过程中，由垂直井段向水平井段过渡过程中一般会采用三段或者五段井身结构，垂直井段与水平井段之间的过渡段变化较为平缓，而采用上述模拟实验装置模拟水平井时，两段模拟筒体连接处的转弯较急，与真实的井段实际变化情况差别较大。另外，常规水平井井身介于2000-5000m，生产采用油管外径为60.3mm、73mm、88.9mm、114.3mm，井身长度与生产油管比例超过17500:1，若上述模拟井筒的外径为50mm，则需模拟的段长则应为875m，相当于9.7个足球场的长度，而实际试验过程中难以满足上实际的全井段比例要求。综上原因，上述模拟试验装置存在试验结果误差较大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气井全井段泡沫排水井筒模拟试验方法，用于解决目前的气井全井段泡沫排水井筒模拟试验方法的试验结果误差较大的技术问题；另外，本发明的目的还在于提供一种应用于上述气井全井段泡沫排水井筒模拟试验方法的气井全井段泡沫排水井筒模拟试验装置。

本发明的气井全井段泡沫排水井筒模拟试验方法采用如下技术方案：

通过调整可视模拟容器的倾斜角度、可视模拟容器内的压力环境，使可视模拟容器模拟全井段的各目标段，对各状态下的可视模拟容器进行泡沫排水工艺试验，得到全井段的泡沫排水试验数据。

有益效果：通过调整可视模拟容器的倾斜角度，并将全井段分为若干个目标段，使可视模拟容器对应模拟全井段中的各个目标段，准确得出每个目标段的试验数据，通过模拟每个目标段，最终得到全井段的试验数据。由于采用分段模拟的方式，对可视模拟容器的体积要求较小，模拟过程和数据更加直观和准确，可以模拟井筒内较为真实的井况，解决目前的气井全井段泡沫排水井筒模拟试验方法的试验结果误差较大的技术问题。

气井全井段泡沫排水井筒模拟试验装置采用如下技术方案：

气井全井段泡沫排水井筒模拟试验装置包括：

供气单元，提供试验过程中所需的高压气体，并能够通过控制气体的输入来模拟地层压力；

供液单元，用于提供泡排剂和模拟地层水的混合溶液，根据需要模拟的情况能够改变供液速度；

回压单元，提供可调节的回压，用于模拟气井实际生产中不同的集输管网的回压条件，对泡排剂的使用环境进行模拟；