專利名稱：定向井泡沫排水井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的定向井泡沫排水采氣工藝方面，特別是定向井泡 沫排水井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
目前川西氣田主要采取叢式井組進(jìn)行開(kāi)發(fā)，叢式井組可以利用較小的土地面 積，通過(guò)定向鉆井，定向鉆遇油氣層，降低開(kāi)發(fā)成本，提高油氣開(kāi)采程度。氣井 在生產(chǎn)過(guò)程中不同程度的產(chǎn)液，在氣井投產(chǎn)初期，可依靠自身能量將積液帶出井 筒，而隨著氣井的生產(chǎn)，氣井能量下降，井筒便會(huì)形成積液，影響到氣井的生 產(chǎn)。通過(guò)泡沫排水采氣工藝，即向氣井內(nèi)加注一種化學(xué)藥劑，降低井筒積液密 度，降低氣井的臨界攜液量，將積液帶出井筒，達(dá)到維護(hù)氣井正常生產(chǎn)的目的。
化學(xué)藥劑的起泡性能測(cè)定通常采用攪拌法(Waring Blendor法)、傾注法 (Ross-Miles)，所采用的實(shí)驗(yàn)裝置為單一的模擬井筒，對(duì)藥劑起泡能力的評(píng)定方 法是通過(guò)外力攪拌或頂部滴注等方法測(cè)定藥劑的泡沫性能。這兩種實(shí)驗(yàn)方法不符 合氣井實(shí)際生產(chǎn)的狀態(tài)，不能描述出藥劑在井筒中的形態(tài)變化特征，不能獲得泡 沫在氣井生產(chǎn)狀態(tài)下的性能指標(biāo)。氣井實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程是天然氣經(jīng)氣層孔隙進(jìn)入 井筒，再沿井筒向上運(yùn)移，從而被采出地面。最為貼近生產(chǎn)的測(cè)定泡沫藥劑的方 法是氣流經(jīng)模擬井筒底部進(jìn)入與含一定濃度藥劑的積液攪動(dòng)，近而產(chǎn)生泡沫， 改變了流體的密度，并在氣流的作用下向上運(yùn)移，將積液帶出井筒。
本發(fā)明主要是針對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置，無(wú)法模擬出定向井的井身結(jié)構(gòu)，不符合氣 井的生產(chǎn)特點(diǎn)，因此，提供一種符合定向井井身結(jié)構(gòu)特征，并且符合氣井生產(chǎn)情 況，能夠?yàn)榕菽潘蓺夤に囋O(shè)計(jì)和施工提供可靠的理論依據(jù)的定向井泡沬排水 實(shí)驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問(wèn)題提供了一種針對(duì)化學(xué)藥劑在不同井斜角的定向井井筒 中起泡能力測(cè)定的定向井泡沫排水井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，用于模擬定向井井筒結(jié)構(gòu) 特征來(lái)測(cè)定化學(xué)藥劑在井筒內(nèi)起泡能力。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
定向井泡沫排水井筒模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于包括上下兩段模擬筒體， 上段模擬筒體為固定段模擬筒體，所述固定段模擬筒體用于模擬定向井的直井 段，下段模擬筒體為可調(diào)段模擬筒體，所述可調(diào)段模擬筒體用于模擬定向井的定 向段，兩段模擬筒體通過(guò)柔性連接筒密封連接，固定段模擬筒體頂部的筒口連接 有排泡管，可調(diào)段模擬筒體底部的筒口安裝有直通式玻璃節(jié)門，所述直通式玻璃 節(jié)門作為氣流入口。
上下兩段模擬筒體外壁均套裝有直徑大于模擬筒體外徑的保溫外筒，所述保 溫外筒的兩端封閉，同時(shí)保溫外筒上端均設(shè)置有循環(huán)液出口，保溫外筒下端均設(shè) 置有循環(huán)液入口，上段保溫外筒的循環(huán)液入口和下段保溫外筒的循環(huán)液出口通過(guò) 循環(huán)液連接管連接，保溫外筒整體形成一個(gè)循環(huán)液腔體，循環(huán)液腔體部分通過(guò)下 段的循環(huán)液入口注入循環(huán)液體對(duì)模擬筒體進(jìn)行加熱、保溫。
所述排泡管為U型排泡管。
所述上下模擬筒體均為中空玻璃管。
所述保溫外筒也為中空玻璃筒。
所述可調(diào)段模擬筒體外壁還設(shè)置有直通式玻璃節(jié)門的側(cè)位注液導(dǎo)管，所述側(cè) 位注液導(dǎo)管通過(guò)保溫外筒筒壁、循環(huán)腔體、模擬筒體筒壁與模擬筒體連通固定， 這樣安裝才能通過(guò)玻璃節(jié)門將待測(cè)的實(shí)驗(yàn)樣品注入到模擬井筒中。
本發(fā)明的工作原理為
(1) 利用循環(huán)系統(tǒng)對(duì)模擬井筒按實(shí)驗(yàn)所需溫度進(jìn)行加熱、保溫；
(2) 調(diào)試好注氣量；
(3) 徑向移動(dòng)可調(diào)段模擬筒體至實(shí)驗(yàn)所需的角度，并固定；
(4) 開(kāi)啟側(cè)位注液導(dǎo)管處玻璃節(jié)門，將待測(cè)的實(shí)驗(yàn)樣品通過(guò)側(cè)位注液導(dǎo)管 注入可調(diào)段模擬筒體內(nèi)，關(guān)閉側(cè)位注液導(dǎo)管處的玻璃節(jié)門；
(5) 將排泡管插入固定段模擬筒體頂部；
(6) 開(kāi)啟進(jìn)氣口處的玻璃節(jié)門；
(7) 待測(cè)的實(shí)驗(yàn)樣品在氣流的擾動(dòng)下，形成泡沫，并沿設(shè)定好的井身軌跡 運(yùn)移，從排泡管處排出模擬裝置
(8) 觀察泡沫在不同井段的流動(dòng)狀態(tài)，對(duì)多項(xiàng)時(shí)間指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。 本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明可以模擬出0-90°井斜角的井身結(jié)構(gòu)，通過(guò)側(cè)位注液導(dǎo)管將待測(cè)的液 體注入到可調(diào)段模擬筒體內(nèi)，將設(shè)定好的氣流，通過(guò)氣流入口進(jìn)入模擬筒體，擾 動(dòng)待測(cè)的實(shí)驗(yàn)樣品，產(chǎn)生泡沫，并沿設(shè)定好的井身軌跡運(yùn)行，通過(guò)排泡口進(jìn)行泡 沫收集；還能實(shí)現(xiàn)
(1) 通過(guò)柔性連接筒將直井模擬筒與定向模擬筒連接起來(lái)，可以方便、快 捷地模擬直井、定向井井身結(jié)構(gòu)；
(2) 采用側(cè)位注液導(dǎo)管，可以降低注液時(shí)重力因素導(dǎo)致的原始泡高；
(3) 采用循環(huán)保溫系統(tǒng)，可模擬出地溫狀態(tài)，更為貼近現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境；
(4) 通過(guò)模擬筒底部進(jìn)氣，可模擬出氣井的生產(chǎn)狀態(tài)，符合氣井的生產(chǎn)情
況；
(5) 采用玻璃工作筒，可耐酸堿、耐高溫、耐腐蝕，并可直觀地觀察模擬 筒內(nèi)的流態(tài)特征；
(6) 環(huán)空循環(huán)通道可通過(guò)高級(jí)恒溫水浴鍋，實(shí)現(xiàn)對(duì)全、半模擬筒加熱、保 溫功能；
采用本發(fā)明通過(guò)模擬氣井氣流流動(dòng)法可以直觀地描述出化學(xué)藥劑經(jīng)氣流擾動(dòng) 后在直井、定向井、水平井等不同井身結(jié)構(gòu)的不同井段的泡沫形態(tài)變化，能將化 學(xué)藥劑的評(píng)定與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際井況緊密聯(lián)系起來(lái)。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
其中附圖標(biāo)記如下 1-排泡管2-固定段模擬筒體3-循環(huán)液出口 4-循環(huán)液入口 5-保溫外筒 6-柔性連接筒 7-循環(huán)液連接管8-可調(diào)段模擬筒體9-側(cè)位注液導(dǎo)管 10-氣流入口
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，定向井泡沫排水井筒模擬試驗(yàn)裝置，包括上下兩段模擬筒體， 上段模擬筒體為固定段模擬筒體，所述固定段模擬筒體用于模擬定向井的直井 段，下段模擬筒體為可調(diào)段模擬筒體，所述可調(diào)段模擬筒體用于模擬定向井的定 向段，兩段模擬筒體通過(guò)柔性連接筒密封連接，固定段模擬筒體頂部的筒口連接 有排泡管，可調(diào)段模擬筒體底部的筒口安裝有直通式玻璃節(jié)門，所述直通式玻璃 節(jié)門作為氣流入口。
6上下兩段模擬筒體外壁均套裝有直徑大于模擬筒體外徑的保溫外筒，所述保 溫外筒的兩端封閉，同時(shí)保溫外筒上端均設(shè)置有循環(huán)液出口，保溫外筒下端均設(shè) 置有循環(huán)液入口，上段保溫外筒的循環(huán)液入口和下段保溫外筒的循環(huán)液出口通過(guò) 循環(huán)液連接管連接，保溫外筒整體形成一個(gè)循環(huán)液腔體，循環(huán)液腔體部分通過(guò)下 段的循環(huán)液入口注入循環(huán)液體對(duì)模擬筒體進(jìn)行加熱、保溫。
所述排泡管為u型排泡管。
所述上下模擬筒體均為中空玻璃管。 所述保溫外筒也為中空玻璃筒。
所述可調(diào)段模擬筒體外壁還設(shè)置有直通式玻璃節(jié)門的側(cè)位注液導(dǎo)管，所述側(cè) 位注液導(dǎo)管通過(guò)保溫外筒筒壁、循環(huán)腔體、模擬筒體筒壁與模擬筒體連通固定， 這樣安裝才能通過(guò)玻璃節(jié)門將待測(cè)的實(shí)驗(yàn)樣品(一定濃度的起泡劑)注入到模擬井 筒中。
將固定段模擬筒體安裝在固定支架上，用柔性連接筒將可調(diào)段模擬筒體與固 定段模擬筒體連接好，用循環(huán)液連接管將固定段循環(huán)液入口、可調(diào)段循環(huán)液出口 連接好，徑向移動(dòng)可調(diào)段模擬筒體至實(shí)驗(yàn)要求的角度，至此模擬裝置組裝完畢。
本發(fā)明的工作原理為
(1) 利用循環(huán)系統(tǒng)對(duì)模擬井筒按實(shí)驗(yàn)所需溫度進(jìn)行加熱、保溫；
(2) 調(diào)試好注氣量；
(3) 徑向移動(dòng)可調(diào)段模擬筒體至實(shí)驗(yàn)所需的角度，并固定；
(4) 開(kāi)啟側(cè)位注液導(dǎo)管處玻璃節(jié)門，將待測(cè)的實(shí)驗(yàn)樣品通過(guò)側(cè)位注液導(dǎo)管 注入可調(diào)段模擬筒體內(nèi)，關(guān)閉側(cè)位注液導(dǎo)管處的玻璃節(jié)門；
(5) 將排泡管插入固定段模擬筒體頂部；
(6) 開(kāi)啟進(jìn)氣口處的玻璃節(jié)門；
(7) 待測(cè)的實(shí)驗(yàn)樣品在氣流的擾動(dòng)下，形成泡沫，并沿設(shè)定好的井身軌跡 運(yùn)移，從排泡管處排出模擬裝置；
(8) 觀察泡沫在不同井段的流動(dòng)狀態(tài)，對(duì)多項(xiàng)時(shí)間指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。
權(quán)利要求
1、定向井泡沫排水井筒模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于包括上下兩段模擬筒體，上段模擬筒體為固定段模擬筒體(2)，所述固定段模擬筒體(2)用于模擬定向井的直井段，下段模擬筒體為可調(diào)段模擬筒體(8)，所述可調(diào)段模擬筒體(8)用于模擬定向井的定向段，兩段模擬筒體通過(guò)柔性連接筒(6)密封連接，固定段模擬筒體(2)頂部的筒口連接有排泡管(1)，可調(diào)段模擬筒體(8)底部的筒口安裝有直通式玻璃節(jié)門，所述直通式玻璃節(jié)門作為氣流入口(10)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的定向井泡沫排水井筒模擬試驗(yàn)裝置，其特征在 于上下兩段模擬筒體外壁均套裝有直徑大于模擬筒體外徑的保溫外筒(5)， 所述保溫外筒(5)的兩端封閉，同時(shí)保溫外筒(5)上端均設(shè)置有循環(huán)液出口(3)，保溫外筒(5)下端均設(shè)置有循環(huán)液入口 (4)，上段保溫外筒(5)的循 環(huán)液入口 (4)和下段保溫外筒(5)的循環(huán)液出口 (3)通過(guò)循環(huán)液連接管(7) 連接，保溫外筒(5)整體形成一個(gè)循環(huán)液腔體，循環(huán)液腔體部分通過(guò)下段的循 環(huán)液入口 (4)注入循環(huán)液體對(duì)模擬筒體進(jìn)行加熱、保溫。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定向井泡沫排水井筒模擬試驗(yàn)裝置，其特征 在于所述排泡管(1)為U型排泡管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定向井泡沫排水井筒模擬試驗(yàn)裝置，其特征 在于所述上下模擬筒體均為中空玻璃管。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的定向井泡沫排水井筒模擬試驗(yàn)裝置，其特征在 于所述保溫外筒(5)也為中空玻璃筒。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的定向井泡沫排水井筒模擬試驗(yàn)裝置，其特征在 于所述可調(diào)段模擬筒體(8)外壁還設(shè)置有直通式玻璃節(jié)門的側(cè)位注液導(dǎo)管(9) ，所述側(cè)位注液導(dǎo)管(9)通過(guò)保溫外筒(5)筒壁、循環(huán)腔體、模擬筒體 筒壁與模擬筒體連通固定，這樣安裝才能通過(guò)玻璃節(jié)門將待測(cè)的實(shí)驗(yàn)樣品注入到 模擬井筒中。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的定向井泡沫排水井筒模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于 工作原理為A、 利用循環(huán)系統(tǒng)對(duì)模擬井筒按實(shí)驗(yàn)所需溫度進(jìn)行加熱、保溫；B、 調(diào)試好注氣量；C、 徑向移動(dòng)可調(diào)段模擬筒體(8)至實(shí)驗(yàn)所需的角度，并固定；D、 開(kāi)啟側(cè)位注液導(dǎo)管(9)處玻璃節(jié)門，將待測(cè)的實(shí)驗(yàn)樣品通過(guò)側(cè)位注液導(dǎo) 管(9)注入可調(diào)段模擬筒體(8)內(nèi)，關(guān)閉側(cè)位注液導(dǎo)管(9)處的玻璃節(jié)門；E、 將排泡管(1)插入固定段模擬筒體(2)頂部；F、 開(kāi)啟進(jìn)氣口處的玻璃節(jié)門；G、 待測(cè)的實(shí)驗(yàn)樣品在氣流的擾動(dòng)下，形成泡沫，并沿設(shè)定好的井身軌跡運(yùn) 移，從排泡管(1)處排出模擬裝置；H、 觀察泡沫在不同井段的流動(dòng)狀態(tài)，對(duì)多項(xiàng)時(shí)間指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了定向井泡沫排水井筒模擬試驗(yàn)裝置，包括上下兩段模擬筒體，上段模擬筒體為固定段模擬筒體，固定段模擬筒體用于模擬定向井直井段，下段模擬筒體為可調(diào)段模擬筒體，可調(diào)段模擬筒體用于模擬定向井定向段，兩段模擬筒體通過(guò)柔性連接筒密封連接，固定段模擬筒體頂部的筒口連接有排泡管，可調(diào)段模擬筒體底部的筒口安裝有直通式玻璃節(jié)門，所述直通式玻璃節(jié)門作為氣流入口；本發(fā)明是全新井筒模擬裝置，能通過(guò)改變定向模擬井筒角度，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同氣井的井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，克服了羅氏泡高儀等實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)法模擬氣井生產(chǎn)狀態(tài)的缺點(diǎn)，從氣流方向、地溫環(huán)境、定向井造斜程度等方面對(duì)定向井井筒進(jìn)行模擬，對(duì)泡沫排水采氣工藝的應(yīng)用取得了重要作用。
文檔編號(hào)E21B47/00GK101539009SQ20091005900
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者娟 余, 劉大永, 靜 周, 周興付, 張仕強(qiáng), 徐曉峰, 楊錦林, 薛海東 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司西南油氣分公司