一種三維徑向流篩管模擬實驗裝置的製作方法

2023-07-11 21:10:46

專利名稱：一種三維徑向流篩管模擬實驗裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種油氣井用防砂篩管類型及參數優化評價的室內模擬實驗裝置，特 別涉及一種針對稠油油藏的三維徑向流篩管模擬實驗裝置。
背景技術：
為了進一步提高油井的防砂效果和產能，對於不同的生產壓差、不同的地層溫度、 不同的儲層特性、不同的原油粘度，選擇不同的防砂方式、選用不同類型的防砂篩管、優化 防砂參數設計已經迫在眉睫，所以需要對不同類型的防砂篩管進行模擬不同地層壓力、溫 度、儲層特性及原油粘度進行實驗，以得到確切的參考數值，提高防砂篩管的使用性能，從 而提高油井出油質量與出油效率。目前，評價防砂管性能的實驗裝置，只是在常溫下進行的 防砂模擬實驗，還沒有針對高溫高壓條件下不同井型、不同完井方式及防砂參數的篩管模 擬實驗裝置，無法滿足對稠油熱採高溫高壓狀態下的防砂篩管性能的測試要求。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種可以模擬不同生產壓差、溫度、儲層特性及 原油粘度進行實驗的模擬實驗裝置。為了解決上述問題，本發明提供了一種三維徑向流篩管模擬實驗裝置，包括釜體，篩管設置在所述釜體內，所述釜體上設置有流體入口，所述篩管遠離所述流 體入口的位置上設置有流體出口，所述篩管與所述流體入口之間填充有砂體；供液系統，所述供液系統包括壓力可控的泵，所述泵的出口通過輸入管線連接所 述流體入口，入口通過輸出管線連接所述流體出口 ；溫控系統，所述溫控系統包括設置在所述輸入管線上可對所述輸入管線內流體進 行加熱的加熱器及圍裝所述釜體的保溫箱；分析系統，所述分析系統包括採集流體信息的數據採集單元及連接所述數據採集 單元並處理顯示流體信息的數據處理單元。進一步，所述輸出管線上還串接有用於沉澱流體中砂體的沉澱池。進一步，所述數據採集單元包括第一壓力傳感器，所述第一壓力傳感器設置在所述流體入口，所述第一壓力傳感 器採集所述流體入口流體壓力，並將該信息發送到所述數據處理單元；第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器設置在所述篩管外壁，所述第二壓力傳感 器採集所述篩管外部流體壓力，並將該信息發送到所述數據處理單元；第三壓力傳感器，所述第三壓力傳感器設置在環空，所述第三壓力傳感器採集流 體環空壓力，並將該信息發送到所述數據處理單元；流量計，所述流量計設置在所述流體出口，所述流量計採集所述流體出口流體流 量，並將該信息發送到所述數據處理單元；出砂量測量裝置，所述出砂量測量裝置設置在所述流體出口，所述出砂量測量裝置採集所述流體出口出砂量。進一步，所述釜體上還設置有相互連接便於移動並調整所述釜體角度的支架與滾 輪。本發明具有如下優點1、本發明採用供液系統控制模擬壓力，採用溫控系統控制模擬溫度，採用分析系 統對數據進行採集處理並輸出，且可對篩管進行位置調整，可對釜體中砂體進行調整，從而 全面、真實的模擬多種井下環境對篩管進行實驗。2、本發明結構簡單、測試可靠且測試精度高，本發明成本低廉，易於推廣使用。


下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步說明圖1示出了本發明一種三維徑向流篩管模擬實驗裝置結構示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明包括釜體1、供液系統2、溫控系統3及分析系統4。其中爸 體1盛裝砂體5及篩管6，對篩管6各項性能進行測試；供液系統2可向釜體1提供壓力可 控的流體；溫控系統3控制釜體1內流體及測試環境溫度狀態；分析系統4採集數據並進行 處理輸出。篩管6設置在釜體1內，釜體1上設置有流體入口 7，篩管6遠離流體入口 7的位 置上設置有流體出口 8，篩管6與流體入口 7之間填充有砂體5，篩管6與砂體之間還有環 空9。流體從流體入口 7進入釜體1內，並流經砂體5及環空9後透過篩管壁進入篩管6， 再從篩管6上流體出口 8流出。供液系統2包括壓力可控的泵21，泵21的出口通過輸入管線22連接流體入口 7， 入口通過輸出管線23連接流體出口 8。供液系統2中泵21通過出口、輸入管線22及流體 入口 7向釜體1泵送流體，並通過流體出口 8及輸出管線23回收該流體，形成流體循環通道。溫控系統3包括設置在輸入管線22上可對輸入管線22內流體進行加熱的加熱器 31及圍裝釜體1的保溫箱32。加熱器31可使流體溫度升高，並達到所需溫度。保溫箱32 可保持流體溫度，並使得測試環境溫度與實際井下溫度相近。分析系統4包括採集流體信息的數據採集單元41及連接數據採集單元41並處理 顯示流體信息的數據處理單元42。分析系統4便於人們獲得實驗結果及結論性意見。本發明採用供液系統2控制模擬壓力，採用溫控系統3控制模擬溫度，採用分析系 統4對數據進行採集處理並輸出，且可對篩管6進行位置調整，可對釜體1中砂體進行調 整，從而全面、真實的模擬多種井下環境對篩管6進行實驗。本發明中，輸出管線23上還串接有用於沉澱流體中砂體5的沉澱池24。在輸出管 線23上設置沉澱池24，一方面可以回收砂體5，另一方面也可以保證循環流體質量，避免循 環流體攜帶砂體5損壞泵21。本發明中，數據採集單元41包括第一壓力傳感器411、第二壓力傳感器412、第三 壓力傳感器413、流量計414及出砂量測量裝置415。其中，第一壓力傳感器411、第二壓力傳感器412及第三壓力傳感器413都需要承受高溫、高壓環境；流量計414及出砂量測量裝 置415都需要承受高溫環境。第一壓力傳感器411設置在流體入口 7，第一壓力傳感器411採集流體入口 7流體 壓力，並將該信息發送到數據處理單元42。第二壓力傳感器412設置在篩管6外壁，第二壓力傳感器412採集篩管6外部流 體壓力，並將該信息發送到數據處理單元42。第三壓力傳感器413設置在環空9，第三壓力傳感器413採集流體環空壓力，並將 該信息發送到數據處理單元42。流量計414設置在流體出口 8，流量計414採集流體出口 8流體流量，並將該信息 發送到數據處理單元42。出砂量測量裝置415設置在流體出口 8，出砂量測量裝置415採集流體出口 8出砂 量。出砂量的測量可以採用人為測量，並向數據處理單元輸入數值，或直接進行人工分析。本發明中，釜體1上還設置有相互連接便於移動並調整釜體1角度的支架11與滾 輪12。使用支架11與滾輪12，方便移動釜體1，避免本發明在使用時受到空間的限制。本發明中，釜體1上還設置有支架11與滾輪12，還可通過調整釜體1角度調整篩 管6角度。篩管6不同的角度，可用於模擬不同井。相對地面豎直放置時，該篩管6可模擬 直井；相對地面水平放置時，該篩管6可模擬水平井；相對地面傾斜一定角度放置時，該篩 管6可模擬定向井。本發明結構簡單、測試可靠且測試精度高，本發明成本低廉，易於推廣使用。綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍， 因此，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發 明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種三維徑向流篩管模擬實驗裝置，其特徵在於，包括釜體(1)，篩管(6)設置在所述釜體(1)內，所述釜體(1)上設置有流體入口(7)，所述 篩管(6)遠離所述流體入口(7)的位置上設置有流體出口(8)，所述篩管(6)與所述流體入 口 (7)之間填充有砂體(5)；供液系統(2)，所述供液系統(2)包括壓力可控的泵(21)，所述泵(21)的出口通過輸 入管線(22)連接所述流體入口(7)，入口通過輸出管線(23)連接所述流體出口(8)； 溫控系統(3)，所述溫控系統(3)包括設置在所述輸入管線(22)上可對所述輸入管線(22)內流體進行加熱的加熱器(31)及圍裝所述釜體⑴的保溫箱(32)；分析系統(4)，所述分析系統(4)包括採集流體信息的數據採集單元(41)及連接所述 數據採集單元(41)並處理顯示流體信息的數據處理單元(42)。
2.如權利要求1所述的三維徑向流篩管模擬實驗裝置，其特徵在於所述輸出管線(23)上還串接有用於沉澱流體中砂體(5)的沉澱池(24)。
3.如權利要求1所述的三維徑向流篩管模擬實驗裝置，其特徵在於所述數據採集單 元(41)包括第一壓力傳感器(411)，所述第一壓力傳感器(411)設置在所述流體入口(7)，所述第 一壓力傳感器(411)採集所述流體入口(7)流體壓力，並將該信息發送到所述數據處理單 元(42)；第二壓力傳感器(412)，所述第二壓力傳感器(412)設置在所述篩管(6)外壁，所述第 二壓力傳感器(412)採集所述篩管(6)外部流體壓力，並將該信息發送到所述數據處理單 元(42)；第三壓力傳感器(413)，所述第三壓力傳感器(413)設置在環空(9)，所述第三壓力傳 感器(413)採集流體環空壓力，並將該信息發送到所述數據處理單元(42)；流量計(414)，所述流量計(414)設置在所述流體出口(8)，所述流量計(414)採集所 述流體出口(8)流體流量，並將該信息發送到所述數據處理單元(42)；出砂量測量裝置(415)，所述出砂量測量裝置(415)設置在所述流體出口(8)，所述出 砂量測量裝置(415)採集所述流體出口(8)出砂量。
4.如權利要求1-3任一所述的三維徑向流篩管模擬實驗裝置，其特徵在於所述釜體 (1)上還設置有相互連接便於移動並調整所述釜體(1)角度的支架(11)與滾輪(12)。
全文摘要
本發明提供了一種三維徑向流篩管模擬實驗裝置，包括釜體內設置篩管，釜體上設置有流體入口，篩管上設置有流體出口，篩管與流體入口之間填充有砂體；供液系統包括壓力可控的泵，泵的出口通過輸入管線連接流體入口，入口通過輸出管線連接流體出口；溫控系統包括設置在輸入管線上的加熱器及圍裝釜體的保溫箱；分析系統包括採集流體信息的數據採集單元及連接數據採集單元並處理顯示流體信息的數據處理單元。本發明採用供液系統控制模擬壓力，採用溫控系統控制模擬溫度，採用分析系統對數據進行採集處理並輸出，且可對篩管進行位置調整，可對釜體中砂體進行調整，從而全面、真實的模擬多種井下環境對篩管進行實驗。
文檔編號E21B43/08GK102003174SQ201010287669
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月19日 優先權日2010年9月19日
發明者劉剛芝, 張德友, 張海龍, 朱春明, 李良慶, 王聖虹, 高彥才 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務股份有限公司