一種評價(jià)裸眼完井氣井出砂臨界壓差實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油與天然氣領(lǐng)域，具體涉及一種室內(nèi)評價(jià)裸眼完井氣井出砂臨界壓差實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在氣田開采過程中，氣井出砂是油田的普遍問題。地層出砂后砂粒進(jìn)入井筒會磨損油管，增加了修井的頻率，大大增加了維護(hù)費(fèi)用，由于氣體的速度很高，在高速氣體攜砂時(shí)，砂粒對管壁以及地面管匯的磨損非常嚴(yán)重，若油管管壁磨損后會使油管的強(qiáng)度大大降低，甚至使油管斷裂，嚴(yán)重時(shí)會使油井停產(chǎn)甚至報(bào)廢，若地面管匯磨損后，管壁變薄，承壓能力大大降低，氣體可能在管匯的薄弱點(diǎn)噴出，若現(xiàn)場出現(xiàn)火星將會引起巨大事故。對于膠結(jié)疏松、開采過程中容易出砂的地層，在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)壓差的大小將直接影響地層的出砂情況。對于裸眼完井的地層，在生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)壓差大小將對地層產(chǎn)生重要影響，一旦生產(chǎn)壓差過大，高速流動的氣體將會攜帶地層中的游離砂進(jìn)入井筒。若壓差再增大，則可能會破壞地層中的巖石骨架，使地層中的骨架砂變成游離砂，這將會大大增加地層的出砂量，甚至使地層坍塌，掩埋井筒，從而使井報(bào)廢。在世界范圍內(nèi)，裸眼完井依然是一種重要的完井方式，尤其在海上氣田以及陸上水平井中裸眼完井的應(yīng)用很多，其優(yōu)點(diǎn)是完井難度小，但其缺點(diǎn)是在開采過程中，氣井可能出砂。在統(tǒng)計(jì)資料中可以得出，裸眼完井的氣井中出砂的比例很大。一旦裸眼完井出砂，則沒有有效的辦法可以阻止地層出砂。在油田中，生產(chǎn)壓差越大，氣井的產(chǎn)量越高，生產(chǎn)壓差越小，氣井的產(chǎn)量越小。如何確定合理的壓差范圍是非常重要的方面?，F(xiàn)在確定出砂臨界壓差用的最多的方法是數(shù)值模擬，其準(zhǔn)確性并不高，并且對于不同氣田不同氣層差異很大，并不是通過一套軟件就能準(zhǔn)確測定出砂臨界壓差。因此，需要研制出一種能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)評價(jià)裸眼完井氣井出砂臨界壓差的實(shí)驗(yàn)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種室內(nèi)評價(jià)裸眼完井氣井出砂臨界壓差實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置可以最大限度的模擬地層出砂實(shí)際情況，對實(shí)驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，對現(xiàn)場出砂臨界壓差更有實(shí)際參考價(jià)值，可靠性較高。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種評價(jià)裸眼完井氣井出砂臨界壓差實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:它包括高壓釜、恒壓裝置、軸壓控制裝置、激光粒度儀、高壓栗、中間空心的巖心、數(shù)據(jù)采集卡、橡膠密封墊、密封帶、壓力傳感器、數(shù)采電腦、空氣壓縮機(jī)等;所述的高壓釜高度為50cm，直徑為40cm，所述巖心直徑為5-1/2〃，巖心高度為35cm，巖心中間為空心結(jié)構(gòu)，空心直徑為2.5cm。所述恒壓裝置能夠精確的控制進(jìn)口壓力，從而使巖心處于恒定的壓差下實(shí)驗(yàn)，通過調(diào)節(jié)恒壓裝置的出口壓力而改變巖心的內(nèi)外壓差。所述巖心與巖心夾持器之間有一個(gè)密封墊，巖心夾持器與下橡膠密封墊和巖心下部的一段用密封帶密封，巖心上部與活塞之間有一個(gè)上橡膠密封墊，活塞與上橡膠密封墊和巖心上部的一段用密封帶密封，因而高壓釜內(nèi)腔中的氣體就不能從連接處的空隙中流出，活塞和儲油腔之間有一個(gè)密封圈，起到了密封的作用，泄壓閥的作用是在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后打開泄壓閥泄壓。所述激光粒度儀能夠?qū)崟r(shí)測出從巖心中流出的氣體中的含砂量，當(dāng)含砂量大于0.5%。時(shí)，認(rèn)為巖心破壞，此時(shí)的壓差即為臨界壓差。
[0005]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、實(shí)驗(yàn)條件為模擬地層條件，巖心在恒定的壓差下實(shí)驗(yàn)保證了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對于所測得的數(shù)據(jù)可靠性高。2、本實(shí)用新型可以最大限度的模擬現(xiàn)場實(shí)際情況，對現(xiàn)場制定生產(chǎn)壓差提供數(shù)據(jù)支持。3、本實(shí)用新型中的裝置安裝簡單、操作方便，測試速度快。
【附圖說明】
[0006]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
[0007]圖2是實(shí)驗(yàn)用巖心的俯視圖
[0008]圖3是實(shí)驗(yàn)用巖心的剖面圖
[0009]圖1中:儲油罐1、軸壓栗2、軸壓控制系統(tǒng)3、儲油腔4、活塞5、高壓釜上法蘭6、密封圈7、上橡膠密封墊8、密封帶9、高壓釜10、巖心11、模擬井筒12、高壓釜內(nèi)腔13、巖心夾持器
14、空氣壓縮機(jī)15、儲氣罐16、高壓栗17、恒壓裝置18、進(jìn)口壓力表19、泄壓閥20、進(jìn)口壓力傳感器21、高壓釜下法蘭22、出口壓力表23、出口壓力傳感器24、激光粒度儀25、氣體流量計(jì)26、數(shù)據(jù)采集卡27、數(shù)采電腦28、下橡膠密封墊29。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0011]如圖1所示，本實(shí)用新型包括一軸壓栗2、一軸壓控制系統(tǒng)3、一高壓釜10、一巖心
11、一巖心夾持器14、一空氣壓縮機(jī)15、一恒壓裝置18、一泄壓閥20、一激光粒度儀25、一數(shù)據(jù)米集卡27、一數(shù)米電腦28、若干壓力表、壓力傳感器和密封墊等。巖巖心11放于高壓爸內(nèi)腔13中，置于巖心夾持器14上，巖心11與巖心夾持器14中間有下橡膠密封墊29，巖心11放置好后，儲油腔4、活塞5與高壓釜上法蘭6為一體裝置，將高壓釜上法蘭6置于高壓釜10上并鎖緊，活塞5與巖心11接觸，中間有上橡膠密封墊8，密封帶9纏繞于上橡膠密封墊8與巖心11相接觸的外部，啟動軸壓栗2后，通過控制軸壓控制裝置3使儲油罐1中的油進(jìn)入儲油腔4，從而推動活塞5向下運(yùn)動，和巖心11接觸的上橡膠密封墊8與下橡膠密封墊29在活塞的推動下起到密封巖心11的作用，關(guān)閉泄壓閥20，打開激光粒度儀25、數(shù)據(jù)采集卡27與數(shù)采電腦28，啟動空氣壓縮機(jī)15，給儲氣罐16注氣，啟動高壓栗17，儲氣罐16中的氣體通過高壓栗17加壓而進(jìn)入管路系統(tǒng)，恒壓裝置18可以使氣體以恒定壓力進(jìn)入高壓釜內(nèi)腔13，調(diào)節(jié)恒壓裝置18可以改變氣體進(jìn)入高壓釜內(nèi)腔13的壓力，進(jìn)口壓力表19與進(jìn)口壓力傳感器21采集的壓力均為高壓釜10進(jìn)口壓力，高壓釜內(nèi)腔13中的氣體通過巖心11進(jìn)入模擬井筒12，進(jìn)入模擬井筒的氣體可能攜帶了巖心11中的砂粒，氣體通過激光粒度儀21后可以實(shí)時(shí)分析氣體中的含砂量，最后氣體排出，出口壓力表23、出口壓力傳感器24采集到的是模擬井筒12內(nèi)的壓力，進(jìn)口壓力傳感器21采集的壓力、出口壓力傳感器24采集的壓力和激光粒度儀25中的含砂量數(shù)據(jù)匯總到數(shù)據(jù)采集卡27并在數(shù)采電腦28中顯示所采集的數(shù)據(jù)，通過調(diào)節(jié)恒壓裝置18改變氣體進(jìn)入高壓釜內(nèi)腔13的壓力，當(dāng)激光粒度儀25采集的含砂量數(shù)據(jù)大于0.5%。時(shí)，認(rèn)為巖心發(fā)生破壞，此時(shí)進(jìn)口壓力傳感器21與出口壓力傳感器24所采集的壓力差值即為出砂臨界壓差。
[0012]上述實(shí)施例中，巖心11與巖心夾持器14之間有一個(gè)密封墊29，巖心夾持器14與密封墊29和巖心下部的一段用密封帶密封。巖心上部與活塞5之間有一個(gè)密封墊8，活塞5與密封墊8和巖心上部的一段用密封帶9密封，因而高壓釜內(nèi)腔13中的氣體就不能從連接處的空隙中流出?；钊?和儲油腔4之