篩管防砂試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種篩管防砂試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油開采技術(shù)領(lǐng)域，特別是針對(duì)疏松油氣藏開采時(shí)，出砂問(wèn)題已經(jīng)成為影響疏松砂巖稠油油藏開采的主要問(wèn)題之一，因此采取防砂措施來(lái)解決出砂問(wèn)題也已成為稠油油藏開采的有效手段。
[0003]防砂篩管作為井下防砂作業(yè)的主要工具，在防砂井中被大量應(yīng)用。防砂篩管種類繁多，不同篩管具有不同的結(jié)構(gòu)和材料，在高溫蒸汽作用下的性能也存在差異。蒸汽吞吐是目前稠油油藏的主要開發(fā)方式。在蒸汽吞吐稠油防砂井中，防砂篩管在多輪次蒸汽吞吐作用下，在井下同時(shí)受到高溫及沖蝕的影響，容易導(dǎo)致篩管防砂效果變差，甚至篩管破壞失效。
[0004]因此，研究及評(píng)價(jià)篩管在蒸汽吞吐作用下的防砂效果，對(duì)于指導(dǎo)篩管在蒸汽吞吐稠油井中的應(yīng)用具有重要的意義。但是對(duì)于此，目前缺乏針對(duì)在高溫蒸汽吞吐時(shí)，篩管防砂的研究和評(píng)價(jià)的試驗(yàn)方法及配套的試驗(yàn)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種篩管防砂試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，利用本發(fā)明的篩管防砂試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法可以模擬油井下高溫蒸汽吞吐的實(shí)際情況測(cè)試篩管的防砂效果和性能變化。
[0006]本發(fā)明的上述實(shí)施例的目的可采用下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]本發(fā)明提供一種篩管防砂試驗(yàn)裝置，它包括:
[0008]試驗(yàn)筒，所述試驗(yàn)筒內(nèi)用于放置試驗(yàn)用篩管以及環(huán)設(shè)在所述試驗(yàn)用篩管外含有水分的模擬地層砂；
[0009]與所述試驗(yàn)用篩管相連通的蒸汽發(fā)生器，其用于通過(guò)所述試驗(yàn)用篩管向所述試驗(yàn)筒內(nèi)注入蒸汽；
[0010]第一閥，其用于泄出所述試驗(yàn)筒內(nèi)的部分壓力；
[0011 ]第二閥，其用于放空所述試驗(yàn)筒內(nèi)的全部壓力；
[0012]供液裝置，其用于向所述試驗(yàn)筒內(nèi)提供試驗(yàn)用溶液，所述溶液能與所述模擬地層砂混合形成混合液；
[0013]與所述試驗(yàn)筒相連通的固液分離器，其用于分離從所述試驗(yàn)筒內(nèi)流出的混合液中的試驗(yàn)用溶液和模擬地層砂；
[0014]儲(chǔ)液池，所述儲(chǔ)液池用于收集經(jīng)所述固液分離器分離的試驗(yàn)用溶液；
[0015]儲(chǔ)砂槽，所述儲(chǔ)砂槽用于收集經(jīng)所述固液分離器分離的模擬地層砂。
[0016]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述試驗(yàn)筒為一釜體，所述釜體內(nèi)套設(shè)有一滲流筒，所述滲流筒的表面均勻分布有通孔，所述模擬地層砂位于所述滲流筒與所述試驗(yàn)用篩管之間的環(huán)空內(nèi)；所述滲流筒與所述釜體之間形成有一導(dǎo)流通道，所述供液裝置與所述導(dǎo)流通道連通后向所述釜體內(nèi)提供試驗(yàn)用溶液。
[0017]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述滲流筒的外壁面上環(huán)設(shè)有金屬網(wǎng)布，所述金屬網(wǎng)布用于將所述試驗(yàn)用溶液均勻?qū)蚰M地層砂。
[0018]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述導(dǎo)流通道內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管的壁面上開設(shè)有貫通所述導(dǎo)流管的至少一個(gè)導(dǎo)流孔，所述供液裝置與所述導(dǎo)流通道內(nèi)的導(dǎo)流管相連通，所述試驗(yàn)用溶液通過(guò)所述導(dǎo)流管的導(dǎo)流孔流出。
[0019]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述供液裝置包括:用于配制試驗(yàn)用溶液的配液罐，以及將所述配液罐內(nèi)的溶液進(jìn)行加熱的加熱容器，所述配液罐與所述加熱容器之間設(shè)有第一栗，所述第一栗用于將所述配液罐內(nèi)的試驗(yàn)用溶液栗進(jìn)所述加熱容器內(nèi)，所述加熱容器與所述試驗(yàn)筒之間設(shè)有第二栗，所述第二栗用于將所述加熱容器內(nèi)加熱后的試驗(yàn)用溶液栗進(jìn)所述試驗(yàn)筒內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。
[0020]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二栗與所述試驗(yàn)筒之間設(shè)有流量計(jì)，所述流量計(jì)用于計(jì)量從所述加熱容器內(nèi)流入所述試驗(yàn)筒內(nèi)的試驗(yàn)用溶液的流量;所述試驗(yàn)筒內(nèi)還設(shè)置有用于測(cè)量試驗(yàn)筒內(nèi)壓力的至少一個(gè)壓力傳感器以及用于測(cè)量試驗(yàn)筒內(nèi)溫度的溫度傳感器;所述篩管防砂試驗(yàn)裝置還包括數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器與所述流量計(jì)、所述壓力傳感器、以及所述溫度傳感器相連通，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述試驗(yàn)筒內(nèi)的溫度和壓力信息，以及所述流量計(jì)的流量。
[0021]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述試驗(yàn)用篩管與所述試驗(yàn)筒同軸設(shè)置，所述試驗(yàn)用篩管的兩端還設(shè)有用于封堵所述試驗(yàn)用篩管的堵頭。
[0022]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述試驗(yàn)筒的外側(cè)包圍有保溫層，所述保溫層用于保持所述試驗(yàn)筒內(nèi)的溫度。
[0023]本發(fā)明還提供一種篩管防砂試驗(yàn)方法，包括如下步驟:
[0024]開啟第一閥，關(guān)閉第二閥，啟動(dòng)蒸汽發(fā)生器，將蒸汽通過(guò)試驗(yàn)用篩管注入試驗(yàn)筒后，由第一閥排出；
[0025]當(dāng)所述試驗(yàn)筒內(nèi)的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后，關(guān)閉第一閥，持續(xù)向所述試驗(yàn)筒內(nèi)注入蒸汽，以使得所述試驗(yàn)筒內(nèi)的壓力升高；
[0026]當(dāng)所述試驗(yàn)筒內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力后，關(guān)閉蒸汽發(fā)生器，打開第二閥，放空所述試驗(yàn)筒內(nèi)的全部壓力，使所述試驗(yàn)筒內(nèi)的部分含有水分的模擬地層砂流進(jìn)固液分離器；
[0027]啟動(dòng)供液裝置，以使得所述供液裝置向所述試驗(yàn)筒內(nèi)提供試驗(yàn)用溶液，所述試驗(yàn)用溶液與所述模擬地層砂混合形成混合液后流向所述固液分離器，所述固液分離器將所述試驗(yàn)筒內(nèi)流出的混合液中的試驗(yàn)用溶液和模擬地層砂進(jìn)行分離，分離后的溶液流進(jìn)儲(chǔ)液池，分離后的模擬地層砂進(jìn)入儲(chǔ)砂槽。
[0028]在一個(gè)實(shí)施方式中，重復(fù)權(quán)利要求13的篩管防砂試驗(yàn)方法的步驟3-6次。
[0029]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述模擬地層砂由不同粒徑的石英砂和黏土混合制成;所述試驗(yàn)用溶液由高分子增粘劑與清水配制而成。
[0030]綜上所述，本發(fā)明的篩管防砂試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法通過(guò)蒸汽發(fā)生器向帶有試驗(yàn)用篩管的試驗(yàn)筒內(nèi)注入高溫蒸汽，進(jìn)而模擬井下高溫蒸汽吞吐注汽、放噴及回采的過(guò)程對(duì)篩管的影響。在試驗(yàn)結(jié)束之后，取出試驗(yàn)用篩管，檢測(cè)試驗(yàn)用篩管是否沖蝕破壞，從而測(cè)試篩管的防砂性能。本發(fā)明的篩管防砂試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法結(jié)果可靠，可以真實(shí)地反應(yīng)出篩管在蒸汽吞吐作用下的防砂效果和性能變化。
【附圖說(shuō)明】
[0031]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)限制本發(fā)明公開的范圍。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)本發(fā)明的理解，并不是具體限定本發(fā)明各部件的形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的教導(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)施本發(fā)明。
[0032]圖1示出了本發(fā)明的篩管防砂試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2示出了本發(fā)明的試驗(yàn)筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]以上附圖的附圖標(biāo)記:1、試驗(yàn)筒；11、滲流筒；111、通孔；12、試驗(yàn)用篩管；121、堵頭；13、模擬地層砂；14、導(dǎo)流通道；15、導(dǎo)流管；151、導(dǎo)流孔；16、壓力傳感器；17、溫度傳感器;2、蒸汽發(fā)生器;3、第一閥；4、第二閥；5、固液分離器;6、儲(chǔ)液池;7、儲(chǔ)砂槽;8、配液罐;9、加熱容器;10、第一栗;20、第二栗;21、流量計(jì);22、數(shù)據(jù)采集器;23、保溫層。
【具體實(shí)施方式】
[0035]結(jié)合附圖和本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的描述，能夠更加清楚地了解本發(fā)明的細(xì)節(jié)。但是，在此描述的本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，僅用于解釋本發(fā)明的目的，而不能以任何方式理解成是對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的教導(dǎo)下，技術(shù)人員可以構(gòu)想基于本發(fā)明的任意可能的變形，這些都應(yīng)被視為屬于本發(fā)明的范圍。
[0036]如圖1-2所示，本發(fā)明公開了一種篩管防砂試驗(yàn)裝置，它包括:試驗(yàn)筒1、蒸汽發(fā)生器2、第一閥3、第二閥4、供液裝置、固液分離器5、儲(chǔ)液池6、以及儲(chǔ)砂槽7。所述試驗(yàn)筒I用于放置試驗(yàn)用篩管12以及環(huán)設(shè)在所述試驗(yàn)用篩管12外含有水分的模擬地層砂13。蒸汽發(fā)生器2與所述試驗(yàn)用篩管12相連