[发明专利]一种可膨胀筛管性能检测实验装置及评价方法

说明书

本发明提供了一种可膨胀筛管性能检测实验装置及评价方法，属于油、气及水井进行防砂完井领域。该装置包括模拟地层及井筒系统、流体循环系统、压力测量系统、应力测量系统、温度控制系统、数据采集处理系统；所述模拟地层及井筒系统包括恒温箱和设置在恒温箱内的釜体，以及安装在釜体内的冲管、油管、可膨胀筛管和模拟井壁；在釜体底部设有出口；在所述釜体的侧壁上开有流体注入口和测压孔；所述流体循环系统包括预热装置和柱塞泵，所述预热装置对流体进行预热，柱塞泵将经过预热后的流体通过釜体上的流体注入口注入到釜体内部；所述压力测量系统与釜体上的测压孔和出口连接，监测注入压力、可膨胀筛管的外壁压力和出口压力。

技术领域

本发明属于油、气及水井进行防砂完井领域，具体涉及一种可膨胀筛管性能检测实验装置及评价方法。

背景技术

油气井出砂严重地影响着砂岩油藏油气水井的正常生产，机械防砂完井工艺是解决出砂问题的主要方法之一，机械防砂完井主要包括独立筛管及砾石充填完井方法，种类繁多的绕丝筛管、割缝衬管及滤砂管等作为防砂筛管在油气水井作为上述完井方法中的主要工具被广泛应用，其性能检测及评价一直缺乏统一标准。

水平井砾石充填防砂技术与常规的悬挂滤砂管防砂技术相比具有防砂效果好、工作寿命长等优点，国外出砂油藏的水平井大都采用砾石充填防砂完井。砾石充填防砂分为裸眼砾石充填防砂和套管内砾石充填防砂两种。裸眼砾石充填防砂虽然更加经济，但由于受井壁稳定性、筛管居中性、充填液的漏失等因素的影响，实施难度大，风险高。而套管内砾石充填防砂的技术关键是砾石的携带以及如何保证砾石在水平段不提前滞留形成砂桥或砂丘，从而保证使水平段的上侧也充填密实。随着国内外的技术进步及油气藏开发的难度日益加大，对完井技术提出了更高的要求。

目前，国内外防砂筛管性能的检测装置及方法均是以机械筛管或机械筛管中的筛网作为部分挡砂单元为对象进行检测或评价，主要包括挡砂精度、抗堵塞能力及流通性能等方面的评价对比。防砂筛管的挡砂精度、渗流等性能对于防砂井产能的发挥起着至关重要的作用，因此也建立了相应的检测装置及评价方法。随着防砂完井工艺的发展及新型防砂筛管的研发，尤其是研发了在井下通过工具或其它方式引发筛管外径变大或体积膨胀，从而实现环空充填的新型可膨胀防砂筛管，并在井下进行了应用。可膨胀防砂筛管主要应用于裸眼水平井防砂完井，采用独立筛管完井工艺的工艺，获得砾石充填完井环空充填防砂的效果，具有工艺简单、完井周期短、挡砂精度高、有效期长的优势，目前的防砂筛管评价实验装置及方法对于该类筛管还不适用，不能很好地对可膨胀筛管的整体性能进行评价。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种可膨胀筛管性能检测实验装置及评价方法，针对可膨胀筛管的性能特点及防砂完井的技术要求，建立具有热流体引发可膨胀筛管膨胀充填、可膨胀筛管带压膨胀充填的模拟实验功能，并可检测可膨胀筛管膨胀充填环空后的挡砂精度、渗流性能、抗堵塞性能的物理模拟评价试验装置，并通过数学模型进行定量评价及对比，为井下应用提供依据。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种可膨胀筛管性能检测实验装置，包括：模拟地层及井筒系统、流体循环系统、压力测量系统、应力测量系统、温度控制系统、数据采集处理系统；

所述模拟地层及井筒系统包括恒温箱和设置在恒温箱内的釜体，以及安装在釜体内的冲管、油管、可膨胀筛管和模拟井壁；在釜体底部设有出口；

在所述釜体的侧壁上开有流体注入口和测压孔；

所述流体循环系统包括预热装置和柱塞泵，所述预热装置对流体进行预热，柱塞泵将经过预热后的流体通过釜体上的流体注入口注入到釜体内部；

所述压力测量系统与釜体上的测压孔和出口连接，监测注入压力、可膨胀筛管的外壁压力和出口压力；

所述温度测量系统采用温度传感器监测预热装置内流体的温度和釜体内的温度；