其高度與噴嘴的高度相協(xié)調(diào)，即清洗噴嘴的流體噴出后可清洗沖蝕試件表面為最優(yōu)位置，為了滿足噴嘴能充分清洗沖蝕試件表面的泥餅層。
[0016]高壓釜體內(nèi)底座17的上表面預(yù)先放置一定量及一定粒度分布的砂樣，在配置砂樣時與測試油田儲層粒度一致，其中高壓釜體內(nèi)有兩個測壓點，主要利用壓力傳感器7進(jìn)行監(jiān)測，測壓點縱向上設(shè)置在高壓釜體中部(與進(jìn)油口的垂直高度相同)內(nèi)壁上，內(nèi)部測壓點主要在沖蝕臺架14內(nèi)壁上，主要是為了測試防砂試件內(nèi)外的壓降。壓力傳感器7用于收集這些輸出壓力數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10儲存于數(shù)據(jù)存儲器11中，便于讀取和分析，其中，高壓釜內(nèi)壁上的傳感器與沖蝕臺架內(nèi)壁上的傳感器安裝于相同的垂直高度，用防砂管外壁連接的傳感器壓力與高壓釜內(nèi)壓力的差值模擬防砂管的壓降，即是模擬篩管生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)壓差。
[0017]室內(nèi)評價防砂管沖蝕速率的評價裝置還設(shè)有穩(wěn)壓供油裝置2 (施壓及供油)、壓力監(jiān)測裝置3及流量監(jiān)測裝置4、安全閥5可以按照設(shè)定的壓力穩(wěn)壓輸入模擬油的，穩(wěn)壓供油裝置與進(jìn)油口 13連接，這樣使所述進(jìn)油口施加穩(wěn)定的驅(qū)動壓力，模擬油藏靜態(tài)壓力形成生產(chǎn)壓差。
[0018]高壓釜體中的混砂液利用循環(huán)流體在旋轉(zhuǎn)噴砂頭15的作用下形成沖旋流體，帶動高壓釜底堆積的沉砂，在篩管外壁與高壓釜內(nèi)壁之間的環(huán)空形成連續(xù)的混砂液；上述的流量監(jiān)測裝置與出油口相連接，主要為了監(jiān)測實驗過程中從篩管片過流油的流量，油中的含砂量以及砂的粒度分布。
[0019]上述裝置使用過程中的，將防砂篩管片安裝在沖蝕臺架的篩管片口處，在篩管片與沖蝕臺架的接觸部位放置密封膠墊，利用壓條篩管片緊固在沖蝕臺架上，將安裝好防砂管片的沖蝕臺架至于高壓釜體內(nèi)，并與底座通過密封圈密封連接，在高壓釜底充填一定量的模擬地層砂，固定好高壓釜體的壓蓋和底座，利用穩(wěn)壓進(jìn)油系統(tǒng)泵入一定壓力或者流量的模擬油，模擬油從入油口按照一定壓力進(jìn)入高壓釜體內(nèi)，然后通過防砂管片從出油口流出。
[0020]整個過程中穩(wěn)壓供油裝置可以控制入油口壓力；壓力檢測裝置監(jiān)控環(huán)空內(nèi)外的壓力或者流量，計算環(huán)空壓降，以此來建立實驗過程中的壓差，同時還可檢測出砂量；流量控制器可以模擬油田在生產(chǎn)過程中的產(chǎn)量；油砂分離裝置主要將出油口的油砂進(jìn)行分離，分離出來的砂可以利用來測試粒度，除砂后的油可以循環(huán)回儲油罐中。
[0021]因此，利用上述室內(nèi)評價防砂管沖蝕速率的裝置可評價待測防砂管的抗沖蝕性能，即取出實驗一段時間后的篩管片進(jìn)行清洗，稱量，比較其與實驗前重量，同時建立實驗條件與實驗前后重量的關(guān)系，來評價防砂篩管的沖蝕速率，并利用掃描電鏡來觀察沖蝕后擋砂單元表面的微觀情況，來具體分析篩管沖蝕的類型。該裝置的優(yōu)點是:一是直接采用油田常用篩管取樣進(jìn)行實驗，測試結(jié)果更有代表性；二是根據(jù)不同的地層物性特征和生產(chǎn)措施要求(壓力和流量)適時調(diào)整試驗參數(shù)，評價結(jié)果更有利于接近生產(chǎn)實際；三是能適時了解不同防砂篩管片的壓力一流量一出砂量的變化規(guī)律及其特征，針對油田特性對不同防砂管進(jìn)行沖蝕速率評價，防砂管性能評價試驗流程如下:一是按油田實際地層砂樣粒度分布配比相近的實驗用砂預(yù)放置于高壓釜底部，并根據(jù)不同油田的地下原有粘度相對應(yīng)利用不同粘度的機(jī)械油模擬稠油作為流體介質(zhì)；二:將注入管線連接到壓力控制系統(tǒng)(即穩(wěn)壓供油裝置，具有自動控制補償系統(tǒng))，以設(shè)置的恒定壓力模擬地層實際生產(chǎn)壓差作為驅(qū)動壓力注入機(jī)械油；三:測量實驗過程中的流量，防砂管壓差(防砂管外壁的傳感器壓力與大氣壓的差值)，環(huán)空堆積砂壓差(支撐架外壁壓力傳感器測試壓力與防砂管外壁傳感器測試壓力的差值)，從防砂管出來的砂重參數(shù)；四:通過出砂量的測定來評價防砂管在實驗過程中是否被破壞，同時通過對實驗過程不同時段的產(chǎn)出砂做激光粒度分析來評價實驗過程中防砂管精度的變化，通過對實驗前后篩管片質(zhì)量的變化來評定篩管在特定儲層條件和生產(chǎn)條件下的沖蝕速率，最終達(dá)到預(yù)測篩管的沖蝕速率及使用壽命的目的。
【主權(quán)項】
1.一種評價防砂管沖蝕速率的方法及其專用裝置，其特征在于:它包括密閉高壓釜體、沖蝕臺架、沖砂噴頭、噴嘴、控制裝置、循環(huán)系統(tǒng)、高壓釜等；所述沖蝕臺架為一頭封堵的筒狀結(jié)構(gòu)，安裝在高壓釜體的臺階內(nèi)；所述沖蝕臺架位于所述高壓釜體的軸心處，所述高壓釜體的側(cè)壁上設(shè)有至少五個進(jìn)油口，所述高壓釜體下底面設(shè)有出油口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述進(jìn)油口為至少五個，其中四個為沖砂進(jìn)油口，一個為清洗進(jìn)油口，四個沖砂進(jìn)油口均勻分布于所述高壓釜體的側(cè)壁中部，清洗進(jìn)油口位于兩個沖砂進(jìn)油口正中間，五者同一高度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述高壓釜體為圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述沖蝕臺架與高壓釜體兩者中心軸線重合，沖蝕臺架上部有一個大于沖蝕篩管片2-3mm的臺階孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述篩管片結(jié)構(gòu)主要為圓形塊狀，為一個完整的防砂單元，其大小為I英寸左右。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:篩管片利用壓條緊固于沖蝕臺架的臺階孔上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:清洗進(jìn)油口連接的清洗噴嘴正對于沖蝕篩管片。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的裝置，其特征在于:所述室內(nèi)評價防砂管性能的裝置還設(shè)有穩(wěn)壓供油系統(tǒng)(12)、壓力監(jiān)測系統(tǒng)(13)、油砂分離系統(tǒng)及流量監(jiān)測系統(tǒng)(15);所述穩(wěn)壓供油系統(tǒng)與所述進(jìn)油口連接，所述壓力監(jiān)測系統(tǒng)包括分別與在所述高壓釜體內(nèi)壁，高壓釜內(nèi)和沖蝕臺架內(nèi)筒壁都筒都設(shè)置有測壓點連接的壓力傳感器，兩者同一高度，五個進(jìn)油口的流量控制開關(guān)可以根據(jù)功用和模擬流量大小進(jìn)行流量控制，所述流量監(jiān)測系統(tǒng)與出油口和進(jìn)油口連接。8.一種評價防砂管沖蝕速率的方法及其專用裝置，是利用權(quán)利要求1-7中任意一項所述的室內(nèi)評價防砂管沖蝕速率的裝置評價防砂篩管的抗沖蝕性能。
【專利摘要】一種評價防砂管沖蝕速率的方法及其專用裝置，利用現(xiàn)場所用篩管加工成篩管片進(jìn)行實驗。通過對實驗過程不同時段的產(chǎn)出砂做激光粒度分析來評價防砂管精度的變化，通過對實驗前后篩管片質(zhì)量的變化來評定篩管在特定儲層條件和生產(chǎn)條件下的沖蝕速率，最終達(dá)到預(yù)測篩管的沖蝕速率及使用壽命的目的。為解決此問題所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明所提供的室內(nèi)評價防砂管沖蝕速率裝置，為一整套流體循環(huán)裝置，其中包括循環(huán)液儲備罐1、高壓泵2、壓力表3、流量監(jiān)控設(shè)備4、安全排氣閥6、壓力傳感器7、密閉高壓釜體8、油砂分離器9、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10。其中沖蝕臺架14、清洗噴嘴22、沖砂噴頭15都安裝在密閉的高壓釜體8內(nèi)。
【IPC分類】G01N23/20, G01N5/04
【公開號】CN104897510
【申請?zhí)枴緾N201510161646
【發(fā)明人】閆偉, 鄧金根, 王厚東, 劉書杰, 曹硯峰, 鄧福成, 張磊, 孫金, 朱培珂, 高佳佳, 劉凱銘, 汪偉, 蔚寶華, 譚強, 劉偉, 閆新江, 陳建國
【申請人】中國石油大學(xué)(北京), 中國海洋石油總公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月8日