水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，所述評(píng)價(jià)裝置包括：測(cè)試箱體具有密封的圓筒形內(nèi)腔；滲流筒設(shè)置于所述內(nèi)腔中，且滲流筒外壁與內(nèi)腔之間具有環(huán)形間隙；至少兩根進(jìn)液管插裝于所述環(huán)形間隙內(nèi)；至少兩根導(dǎo)壓管插裝于所述內(nèi)腔中；出液管插入內(nèi)腔中，且出液管一側(cè)的插入端與被測(cè)篩管樣件的內(nèi)部相連通，出液管另一側(cè)的出液口位于測(cè)試箱體的外部；供液裝置與所述進(jìn)液管的進(jìn)液口相連接；數(shù)據(jù)采集裝置分別與所述導(dǎo)壓管的輸出端及所述出液管的出液口相連。采用本實(shí)用新型對(duì)不同篩管進(jìn)行評(píng)價(jià)，能夠更加準(zhǔn)確地優(yōu)選出適合具體水平井的篩類型及參數(shù)。
【專利說(shuō)明】水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，用于評(píng)價(jià)篩管防砂工藝在水平井中的防砂效果，屬于油田防砂工藝試驗(yàn)評(píng)價(jià)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在油氣田開(kāi)采中，水平井由于能夠大大提高油氣井的產(chǎn)量而得到廣泛推廣應(yīng)用，而在疏松砂巖油氣藏的開(kāi)采過(guò)程中出砂問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重影響了水平井的有效開(kāi)采，篩管防砂工藝是解決水平井出砂問(wèn)題的主要完井方式。
[0003]目前，針對(duì)水平井篩管防砂工藝設(shè)計(jì)，尤其是篩管的類型及參數(shù)還主要是依靠經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，這種方式存在很大的局限性和不準(zhǔn)確性。為了更科學(xué)地指導(dǎo)篩管防砂工藝的設(shè)計(jì)，研究人員研制出了多種評(píng)價(jià)篩管的試驗(yàn)裝置和評(píng)價(jià)方法，但是這些裝置都不是針對(duì)具體油井或區(qū)塊進(jìn)行的評(píng)價(jià)。由于影響篩管防砂效果的主要因素除了篩管本身的性質(zhì)外，還與地層砂性質(zhì)、流體性質(zhì)、流體流量和完井工況等因素有關(guān)，因此只有結(jié)合具體油井或區(qū)塊的實(shí)際條件，才能準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)出適合該油井或區(qū)塊的篩管，從而確定篩管的類型及參數(shù)。
[0004]現(xiàn)有的篩管試驗(yàn)評(píng)價(jià)裝置不能真實(shí)模擬水平井的完井工況及生產(chǎn)條件，此外現(xiàn)有的試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法也沒(méi)有給出具體的試驗(yàn)方法以及防砂效果的定量評(píng)價(jià)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)，從而影響了評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0005]有鑒于上述現(xiàn)有的評(píng)價(jià)篩管的試驗(yàn)裝置和評(píng)價(jià)方法的諸多缺點(diǎn)，本技術(shù)設(shè)計(jì)人基于多年研究及現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際使用情況和結(jié)構(gòu)技術(shù)需求，積極加以改進(jìn)和創(chuàng)新，以期實(shí)現(xiàn)一種能夠準(zhǔn)確可靠地評(píng)價(jià)篩管防砂工藝在水平井中防砂效果的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠準(zhǔn)確可靠地評(píng)價(jià)篩管防砂工藝在水平井中防砂效果的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出一種水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，所述水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置包括:測(cè)試箱體，具有密封的圓筒形內(nèi)腔，用于容置被測(cè)篩管樣件、混砂液和模擬地層砂；滲流筒，沿所述內(nèi)腔軸向設(shè)置于所述內(nèi)腔中，且所述滲流筒外壁與所述內(nèi)腔的側(cè)壁之間具有環(huán)形間隙；至少兩根進(jìn)液管，沿所述內(nèi)腔軸向插裝于所述環(huán)形間隙內(nèi)，所述進(jìn)液管的管壁上沿軸向并排開(kāi)設(shè)有若干個(gè)進(jìn)液孔，所述進(jìn)液管的進(jìn)液口延伸至所述測(cè)試箱體外部；至少兩根導(dǎo)壓管，沿所述內(nèi)腔軸向插裝于所述內(nèi)腔中，且一根所述導(dǎo)壓管插入所述內(nèi)腔中容置的被測(cè)篩管樣件內(nèi)，其余所述的導(dǎo)壓管插裝于所述被測(cè)篩管樣件的外側(cè)，所述導(dǎo)壓管的輸出端延伸至所述測(cè)試箱體的外部；出液管，插入所述內(nèi)腔中，且所述出液管一側(cè)的插入端與所述被測(cè)篩管樣件的內(nèi)部相連通，所述出液管另一側(cè)的出液口位于所述測(cè)試箱體的外部；用于向測(cè)試箱體的內(nèi)腔供給混砂液的供液裝置，所述供液裝置與所述進(jìn)液管的進(jìn)液口相連接；數(shù)據(jù)采集裝置，分別與所述導(dǎo)壓管的輸出端及所述出液管的出液口相連。
[0008]如上所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其中，所述測(cè)試箱體包括兩端敞口的筒體和連接于所述筒體兩端的端蓋。
[0009]如上所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其中，所述端蓋與所述筒體通過(guò)螺栓連接。
[0010]如上所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其中，在至少一個(gè)所述端蓋上沿所述內(nèi)腔軸向開(kāi)設(shè)有防爆通道，在所述防爆通道的出口端設(shè)有防爆螺栓。
[0011]如上所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其中，所述滲流筒包括具有滲流孔的基管和包覆于所述基管上的金屬編織網(wǎng)。
[0012]如上所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其中，所述供液裝置包括用于配制混砂液的配液子裝置和用于泵送混砂液的泵注子裝置，所述配液子裝置與所述泵注子裝置通過(guò)輸液管相連，所述泵注子裝置與所述進(jìn)液管的進(jìn)液口通過(guò)輸液管相連。
[0013]如上所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括:壓力傳感器，與所述導(dǎo)壓管的輸出端相連接，用于測(cè)量被測(cè)篩管樣件的內(nèi)部及外部的壓力值；流量計(jì)，與所述出液管的出液口相連，用于測(cè)量經(jīng)出液管流出的被測(cè)篩管樣件的內(nèi)部的混砂液的流量值；數(shù)據(jù)處理器，通過(guò)數(shù)據(jù)線連接所述壓力傳感器和所述流量計(jì)，用于對(duì)所述壓力傳感器和所述流量計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0014]如上所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其中，在所述出液管的出液口連接有固液分離子裝置。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、本實(shí)用新型的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，采用局部井筒全尺寸篩管試驗(yàn)，能夠模擬近井地層，實(shí)現(xiàn)流體徑向流動(dòng)，比較真實(shí)地模擬了水平井的完井工況，試驗(yàn)結(jié)果更加真實(shí)可靠；
[0017]2、本實(shí)用新型的試驗(yàn)方法采用了與油井地層砂特性相近的模擬地層砂，與地層流體粘度相同的試驗(yàn)流體，以及模擬了一定砂比的含砂流體從遠(yuǎn)井地層流入近井地層生產(chǎn)過(guò)程，從而進(jìn)一步提高了試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性和可靠性；
[0018]3、本實(shí)用新型的評(píng)價(jià)方法給出了篩管過(guò)流能力、擋砂能力、擋砂粒徑、抗堵塞能力和綜合性能的具體評(píng)價(jià)方法，以及擋砂能力和抗堵塞能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了不同篩管之間的定量評(píng)價(jià)優(yōu)選。
[0019]綜上所述，采用本實(shí)用新型對(duì)不同篩管進(jìn)行評(píng)價(jià)，能夠更加準(zhǔn)確地優(yōu)選出適合具體水平井的篩類型及參數(shù)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來(lái)限制本實(shí)用新型公開(kāi)的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對(duì)本實(shí)用新型的理解，并不是具體限定本實(shí)用新型各部件的形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，可以根據(jù)具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來(lái)實(shí)施本實(shí)用新型。
[0021]圖1為本實(shí)用新型水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0022]圖2為本實(shí)用新型水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置在使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0024]1-筒體；2_左端蓋；3_右端蓋；4_滲流筒；5_進(jìn)液管；51_進(jìn)液孔；6_出液管；7-防爆通道；8_導(dǎo)壓管；9_螺栓；10_篩管樣件；11_樣件左接頭；12_樣件右接頭；13_密封墊圈；14_支架；15-配液子裝置；16-泵注子裝置；17_固液分離子裝置；18-數(shù)據(jù)采集裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0025]結(jié)合附圖和本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的描述，能夠更加清楚地了解本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)。但是，在此描述的本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，僅用于解釋本實(shí)用新型的目的，而不能以任何方式理解成是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，技術(shù)人員可以構(gòu)想基于本實(shí)用新型的任意可能的變形，這些都應(yīng)被視為屬于本實(shí)用新型的范圍。
[0026]請(qǐng)參考圖1、圖2，分別為本實(shí)用新型水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖及使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本實(shí)用新型提出的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置包括:測(cè)試箱體、滲流筒4、至少兩根進(jìn)液管5、至少兩根導(dǎo)壓管8、出液管6、供液裝置及數(shù)據(jù)采集裝置18。其中，測(cè)試箱體包括兩端敞口的筒體I和連接于筒體I兩端的端蓋(即左端蓋2和右端蓋3)。筒體I的底部設(shè)有支架14，用于支撐整個(gè)測(cè)試箱體，筒體I具有的圓筒形內(nèi)腔，內(nèi)腔的兩端被端蓋2、3密封，形成密封空間，用于容置被測(cè)篩管樣件、混砂液和模擬地層砂。滲流筒4沿筒體I軸向(即內(nèi)腔的軸向)設(shè)置于內(nèi)腔之中，且滲流筒4外壁與內(nèi)腔的側(cè)壁之間具有環(huán)形間隙。進(jìn)液管5沿筒體I軸向插裝于環(huán)形間隙內(nèi)，進(jìn)液管5的管壁上沿軸向并排開(kāi)設(shè)有若干個(gè)進(jìn)液孔51，進(jìn)液管5的進(jìn)液口延伸至測(cè)試箱體外部，以便與供液裝置相連。導(dǎo)壓管8沿筒體I軸向插裝于內(nèi)腔中，且一根導(dǎo)壓管8插入內(nèi)腔中容置的被測(cè)篩管樣件10內(nèi)，其余導(dǎo)壓管8插裝于被測(cè)篩管樣件10的外側(cè)，所有導(dǎo)壓管8的輸出端均延伸至測(cè)試箱體的外部，以便與數(shù)據(jù)采集裝置18相連。出液管6插入內(nèi)腔中，且出液管6 —側(cè)的插入端與被測(cè)篩管樣件10的內(nèi)部相連通，出液管6另一側(cè)的出液口位于測(cè)試箱體的外部，使得被測(cè)篩管樣件10中的混砂液經(jīng)由出液管6排出。供液裝置包括用于配制混砂液的配液子裝置15和用于泵送混砂液的泵注子裝置16，配液子裝置15與泵注子裝置16通過(guò)輸液管相連，泵注子裝置16與進(jìn)液管5的進(jìn)液口通過(guò)輸液管相連，使得供液裝置可向測(cè)試箱體的內(nèi)腔供給混砂液。數(shù)據(jù)采集裝置分別與導(dǎo)壓管8的輸出端及出液管6的出液口相連，用于收集篩管樣件10內(nèi)外的壓力值及測(cè)量經(jīng)出液管流出的混砂液的流量值并進(jìn)行分析處理。
[0027]進(jìn)一步的，如圖2所示，數(shù)據(jù)采集裝置18包括壓力傳感器、流量計(jì)和數(shù)據(jù)處理器，其中:壓力傳感器與導(dǎo)壓管8的輸出端相連接，用于測(cè)量被測(cè)篩管樣件10的內(nèi)部及外部的壓力值；流量計(jì)與出液管6的出液口相連，用于測(cè)量經(jīng)出液管流出的被測(cè)篩管樣件10的內(nèi)部的混砂液的流量值；數(shù)據(jù)處理器通過(guò)數(shù)據(jù)線連接壓力傳感器和流量計(jì)，用于對(duì)所述壓力傳感器和所述流量計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0028]進(jìn)一步的,如圖2所不,在出液管6的出液口連接有固液分尚子裝置17,對(duì)流出的混砂液進(jìn)行砂粒與液體的分離。
[0029]進(jìn)一步的，滲流筒4包括具有滲流孔的基管和包覆于基管上的金屬編織網(wǎng)?；転榫鶆虿贾脠A孔的金屬圓筒，起到支撐固定作用，金屬編織網(wǎng)包裹在基管外層。滲流筒4為圓筒狀，嵌套于筒體I內(nèi)，且滲流筒4與筒體I的中軸線重合。滲流筒4的外徑比筒體I內(nèi)徑略小。滲流筒4的長(zhǎng)度比筒體I長(zhǎng)度略小。滲流筒4端部放置密封墊圈13，與左端蓋2或右端蓋3密封貼合。
[0030]進(jìn)一步的，如圖1、2所示，為了保證端蓋2、3與筒體I的連接強(qiáng)度，端蓋2、3與筒體I通過(guò)螺栓9連接。
[0031]進(jìn)一步的，如圖1、2所示，在至少一個(gè)端蓋2、3上沿筒體I軸向開(kāi)設(shè)有防爆通道7，在防爆通道7的出口端設(shè)有防爆螺栓，使得在內(nèi)腔壓力過(guò)大時(shí)，防爆螺栓能夠及時(shí)開(kāi)啟釋放壓力。
[0032]本實(shí)用新型的工作原理是，篩管樣件10與滲流筒4之間的環(huán)形空間填充模擬地層砂，模擬了水平井近井疏松地層。利用配液子裝置15配制含砂液體，利用泵注子裝置16將含砂液體注入進(jìn)液管5，含砂液體從進(jìn)液管5的圓孔中流出，再經(jīng)過(guò)滲流筒4的分流作用，均勻地滲入填充的模擬地層砂中，從而實(shí)現(xiàn)了模擬一定砂比的含砂流體從遠(yuǎn)井地層流入近井地層生產(chǎn)過(guò)程。液體攜帶砂粒徑向流向篩管樣件10，在篩管樣件10以及砂橋的阻擋下，部分砂粒被阻擋在篩管樣件10外側(cè)，或者嵌入篩管樣件10的過(guò)濾介質(zhì)中，造成篩管堵塞，部分砂粒通過(guò)篩管樣件，從出液口流出，進(jìn)入固液分離系統(tǒng)。
[0033]本實(shí)用新型在使用時(shí)，采用如上所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置的評(píng)價(jià)方法包括以下步驟:
[0034]步驟110:配制模擬地層砂，按照具體水平井的儲(chǔ)層砂巖粒度分布和泥質(zhì)含量，采用不同粒級(jí)(石英砂粒徑分級(jí)如表1)的石英砂和膨潤(rùn)土，配制成與儲(chǔ)層砂巖的粒度中值、分選系數(shù)、泥質(zhì)含量等特性相近的模擬地層砂；
[0035]表1石英砂粒 徑分級(jí)表
[0036]
【權(quán)利要求】
1.一種水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置包括: 測(cè)試箱體，具有密封的圓筒形內(nèi)腔，用于容置被測(cè)篩管樣件、混砂液和模擬地層砂； 滲流筒，沿所述內(nèi)腔軸向設(shè)置于所述內(nèi)腔中，且所述滲流筒外壁與所述內(nèi)腔的側(cè)壁之間具有環(huán)形間隙； 至少兩根進(jìn)液管，沿所述內(nèi)腔軸向插裝于所述環(huán)形間隙內(nèi)，所述進(jìn)液管的管壁上沿軸向并排開(kāi)設(shè)有若干個(gè)進(jìn)液孔，所述進(jìn)液管的進(jìn)液口延伸至所述測(cè)試箱體外部； 至少兩根導(dǎo)壓管，沿所述內(nèi)腔軸向插裝于所述內(nèi)腔中，且一根所述導(dǎo)壓管插入所述內(nèi)腔中容置的被測(cè)篩管樣件內(nèi)，其余所述的導(dǎo)壓管插裝于所述被測(cè)篩管樣件的外側(cè)，所述導(dǎo)壓管的輸出端延伸至所述測(cè)試箱體的外部； 出液管，插入所述內(nèi)腔中，且所述出液管一側(cè)的插入端與所述被測(cè)篩管樣件的內(nèi)部相連通，所述出液管另一側(cè)的出液口位于所述測(cè)試箱體的外部； 用于向測(cè)試箱體的內(nèi)腔供給混砂液的供液裝置，所述供液裝置與所述進(jìn)液管的進(jìn)液口相連接； 數(shù)據(jù)采集裝置，分別與所述導(dǎo)壓管的輸出端及所述出液管的出液口相連。
2.如權(quán)利要求1所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述測(cè)試箱體包括兩端敞口的筒體和連接于所述筒體兩端的端蓋。
3.如權(quán)利要求2所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述端蓋與所述筒體通過(guò)螺栓連接。
4.如權(quán)利要求2所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，在至少一個(gè)所述端蓋上沿所述內(nèi)腔軸向開(kāi)設(shè)有防爆通道，在所述防爆通道的出口端設(shè)有防爆螺栓。
5.如權(quán)利要求1所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述滲流筒包括具有滲流孔的基管和包覆于所述基管上的金屬編織網(wǎng)。
6.如權(quán)利要求1所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述供液裝置包括用于配制混砂液的配液子裝置和用于泵送混砂液的泵注子裝置，所述配液子裝置與所述泵注子裝置通過(guò)輸液管相連，所述泵注子裝置與所述進(jìn)液管的進(jìn)液口通過(guò)輸液管相連。
7.如權(quán)利要求1所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括: 壓力傳感器，與所述導(dǎo)壓管的輸出端相連接，用于測(cè)量被測(cè)篩管樣件的內(nèi)部及外部的壓力值； 流量計(jì)，與所述出液管的出液口相連，用于測(cè)量經(jīng)出液管流出的被測(cè)篩管樣件的內(nèi)部的混砂液的流量值； 數(shù)據(jù)處理器，通過(guò)數(shù)據(jù)線連接所述壓力傳感器和所述流量計(jì)，用于對(duì)所述壓力傳感器和所述流量計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
8.如權(quán)利要求1所述的水平井篩管防砂效果評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，在所述出液管的出液口連接有固液分離子裝置。
【文檔編號(hào)】E21B43/08GK203441448SQ201320446422
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】王寶權(quán), 張建軍, 朱福林, 匡韶華, 石磊, 李彪, 佟姍姍, 于麗宏 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司