[发明专利]一种水平井完井模拟试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种水平井完井模拟试验装置，其特征在于：包括砂盒及与其配合的地层加压系统、注油系统、监控测试系统；砂盒内设有一端封闭的井筒，井筒圆柱面上设有渗流孔。

2.根据权利要求1所述的水平井完井模拟试验装置，其特征在于：所述的砂盒外还设有承压体。

3.根据权利要求2所述的水平井完井模拟试验装置，其特征在于：所述的地层加压系统包括液压系统和位于砂盒内的胶囊，所述的胶囊分布于砂盒中模拟地层的底部和顶部。

4.根据权利要求3所述的水平井完井模拟试验装置，其特征在于：所述注油系统包括依次连接的注油泵站、加热器、油砂分离器、冷却器。

5.根据权利要求4所述的水平井完井模拟试验装置，其特征在于：所述监控测试系统包括操作控制台、工控计算机、PLC、传感器、放大器、A/D转换器、数据采集卡和监控测试应用软件；传感器为包括流量、压力和温度传感器。

6.根据2-5任一权利要求所述的水平井完井模拟试验装置，其特征在于：其结构还包括砂盒移动机构和砂盒翻转机构。

7.根据权利要求6所述的水平井完井模拟试验装置，其特征在于：所述的砂盒腔体四周还设有等压网，所述的等压网设计成一面开有小孔缝的方钢组焊件。

8.权利要求1-5所述的水平井完井模拟试验装置的试验方法，其特征在于：将砂盒内填满用来模拟地层的物质，并将井筒安装于砂盒的模拟地层中间；然后通过地层加压系统压实模拟地层，并保持试验所需压力恒定；接着根据试验需要压力，通过注油系统将原油注入模拟地层，模拟原油渗入井筒，并从井筒开口一端流出；监视测试系统实时检测和控制整个装置的运行，采集必要的动态参数进行处理。

9.根据权利要求8所述的水平井完井模拟试验装置的试验方法，其特征在于：所述的压实模拟地层是通过向分布在模拟地层底部和顶部的胶囊中注入液压油来实现的，所述的用来模拟地层的物质优选石英砂混合物。

10.权利要求7所述的水平井完井模拟试验装置的试验方法，其特征在于：按照下述步骤进行：

（1）打开监控测试系统，将砂盒移到承压体外面，在砂盒底部安装好底面胶囊后开始填模拟地层，填到砂盒中间位置时，安装好带有传感器的井筒后继续装填模拟地层直到指定位置后，再安装顶面的胶囊；

（2） 将砂盒移动到承压体内腔，用快速接头连接好液压系统油管和胶囊接头，用快速接头连接好注油系统油管与砂盒中注油管接头；

（3） 启动液压系统，根据模拟地层的渗透率大小确定注入胶囊的液体压力，并且在试验过程中保证液压系统的压力恒定；

（4） 启动注油系统，首先通过加热器将模拟原油加热到试验需要的原油温度，根据试验要求确定注入模拟地层的原油压力，然后保持注液压力恒定将模拟原油注入到模拟地层中，模拟原油通过模拟地层渗透到井筒中，井筒中的高温模拟原油通过井筒的输出管路，先从井筒中输出到油砂分离器，之后输入冷却器，冷却模拟原油；在试验过程中，监控测试系统的硬件和监控测试应用软件全程测试和记录试验过程中的流量、压力和温度等动态参数；

（5）停止试验时，首先停止注油系统的注液泵站，在停止液压系统的注油泵站，然后开启液压系统的真空泵，将砂盒中胶囊中的全部液压油抽回到液压系统的油箱；

（6）通过监控测试系统启动砂盒移动机构，将砂盒从承压体内腔移出后取掉砂盒上面的胶囊；

（7）通过监控测试系统启动液压系统控制砂盒翻转机构，将砂盒倾斜，取出砂盒中的模拟地层；

（8）试验结束后，通过监控测试应用软件自动输出动态参数的测试曲线和试验报告。