[实用新型]水合物开采防砂完井分析实验装置

说明书

本实用新型提供一种水合物开采防砂完井分析实验装置，水、气、砂供应装置与实验腔的进液口连接，水、气循环回收装置与实验腔的出液口连接；所述的实验腔设有透明筒体，进液口和出液口分别位于透明筒体的两端，在透明筒体内设有至少一个筛网，还设有填充过滤腔；在筛网的两端，填充过滤腔的两端均设有压力传感器，压力传感器与数据收集装置电连接。水、气、砂供应装置向实验腔内计量的供应水、气和砂，以模拟水合物开采过程中的工况，水、气循环回收装置将水和气分离，水、气循环回收装置将收集的砂输送至出砂称重装置称量；收集实验腔两端液体的流量数据，建立气液两相前后对应的一种关系，分析水合物特别是水对于筛管堵塞的影响。

技术领域

本实用新型涉及水合物开采防砂完井分析实验领域，特别是一种水合物开采防砂完井分析实验装置。

背景技术

天然气水合物是由气体和水在一定温度和压力条件下形成的冰状化合物，具有储量大和能量密度高等特点，是一种未来潜力巨大的清洁能源。在天然气水合物开采的完井过程中，含水合物地层的力学性质会发生变化，储层中的砂粒会随着流体从储层中被运移出来，因而导致井壁失稳、出砂、筛管堵塞等问题，严重的甚至导致地层坍塌、海底滑坡和海啸等地质灾害。

由于天然气水合物防砂现场试验成本高、周期长等问题，目前大多数天然气的防砂完井实验都是在实验室条件下进行，通过实验装置模拟水合物防砂筛管堵塞过程是获取水合物防砂堵塞数据和研究水合物防砂堵塞的主要手段。当前对于水合物的研究和分析，更多的是针对在水合物开采过程中出砂和防砂问题研究的实验装置,现有的对于水合物开采中堵塞机理研究的实验装置，缺少对水合物开采防砂完井过程中出砂量进行定量分析，也缺少不同筛网类型在堵塞问题的中影响分析，以及砾石层厚度无法调节，缺少模拟不同井斜角条件下的开采井的堵塞情况等，因此无法准确模拟和还原实际防砂完井作业中的堵塞过程，进而也就无法对防砂完井的堵塞机理进行准确的说明和分析。

中国专利文献CN108982342A记载了一种高温高压气藏水平井防砂筛管抗冲蚀性能评价装置及评价方法与应用，评价装置包括高压流体泵送模块、水平井筛管冲蚀模拟模块、过滤集砂模块；所述水平井筛管冲蚀模块包括水平井模拟井筒、筛管短节、电加热套、排砂口、出液口、可调节喷嘴组，可调节喷嘴组上可外接不同长度、不同角度的外接喷嘴，能够高度模拟高温高压气藏水平井实际生产条件下筛管的冲蚀磨损规律；使用过滤集砂系统收集并测量不同时间段产出砂质量及粒度分布；通过对筛管内外压差、过砂量、过砂粒度分布的连续测量计算，可以实现防砂筛管抗冲蚀性能的定量评价。该装置存在的问题是出砂采用重力出砂方式，精度不可控，采用喷砂的实验方式，喷嘴损坏非常快，获得的实验数据与真实工况相差较远。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水合物开采防砂完井分析实验装置，能够较为真实的模拟井下开采的防砂工况。在优选的方案中，能够实时的高精度的分析筛网的堵塞机理。能够较为可靠的对防砂效果进行评估。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种水合物开采防砂完井分析实验装置，水、气、砂供应装置与实验腔的进液口连接，水、气循环回收装置与实验腔的出液口连接；

所述的实验腔设有透明筒体，进液口和出液口分别位于透明筒体的两端，在透明筒体内设有至少一个筛网，还设有填充过滤腔；

在筛网的两端，填充过滤腔的两端均设有压力传感器，压力传感器与数据收集装置电连接。

优选的方案中，在透明筒体的附近还设有显微摄像装置，显微摄像装置与计算机电连接。

优选的方案中，所述的实验腔中依次设有上筛网、填充过滤腔和下筛网，多个压力传感器分别设置在上筛网上游的进料腔、填充过滤腔和下筛网下游的出料腔内；

压力传感器的导线通过导线管穿出到实验腔之外，导线管与导线之间密封。

优选的方案中，上筛网和下筛网均设置在筛网座上，筛网座与透明筒体的内壁之间设有密封圈；