[发明专利]用于完井工程防砂模拟的测试设备及实验系统

说明书

本发明提供一种用于完井工程防砂模拟的测试设备及实验系统，测试设备包括外管组件、内管组件、封隔装置和压力检测装置，内管组件与外管组件之间形成环空通道，内管组件包括第一内管、第二内管和第三内管，第一内管和第二内管之间用于设置第一防砂筛管，第二内管和第三内管之间用于设置第二防砂筛管，封隔装置用于将环空通道分隔为两个单元环空，两个单元环空分别对应的外管组件上均形成有注入口，两个单元环空分别对应的外管组件上均设置有压力检测装置。本发明提供的用于完井工程防砂模拟的测试设备极大程度上丰富了测试功能，提高了实验效率以及有利于保证实验的可操性和数据的精确性。

技术领域

本发明属于石油天然气开采技术领域，具体涉及一种多功能用于完井工程防砂模拟的测试设备及实验系统。

背景技术

传统的油气井筒流动一般为气液或油气水多相流动，但井底出砂造成井筒流动引入了固相，使得井筒流动变为气固、气液固等更加复杂的多相流动，固相的引入不但改变了原有的流动机理，而且在井筒流动规律预测方面增加更多的不确定性。油气井出砂是困扰疏松砂岩油气藏开发的主要因素之一，储层出砂会给油气井正常生产带来诸多不利的影响，例如砂埋油气藏造成产量下降甚至停产，出砂严重时会引起井壁坍塌而损坏套管，此时需要进行冲砂作业，将会增加生产成本，因此，研究井底固相颗粒的运移与防砂筛管的堵塞机理对油气井防砂和增产至关重要。

但是，现有的防砂模拟实验装置功能比较单一，只能对一种长度的井筒和一种储层生产条件进行防砂模拟实验，以及也无法同时对不同种类的防砂筛管进行防砂效果的测试，从而导致实验效率低，并在一定程度上影响和限制了防砂模拟实验的可操性和数据的精确性。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷或不足，本发明提供了一种用于完井工程防砂模拟的测试设备及实验系统，旨在解决现有的防砂模拟实验装置功能单一，只能对一种长度的井筒和一种储层生产条件进行防砂模拟实验，以及也无法同时对不同种类的防砂筛管进行防砂效果的测试的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种用于完井工程防砂模拟的测试设备，其中测试设备包括外管组件、内管组件、封隔装置以及压力检测装置；内管组件置于外管组件内并与外管组件形成环空通道，内管组件包括顺次设置的第一内管、第二内管和第三内管，第三内管的一端伸出于外管组件并形成有出液口，第一内管和第二内管之间用于设置第一防砂筛管，第二内管和第三内管之间用于设置第二防砂筛管；封隔装置设置在第二内管的外周侧上并用于将环空通道分隔为两个单元环空，两个单元环空分别对应的外管组件上均形成有供砂液进入的注入口；两个单元环空分别对应的外管组件上均设置有压力检测装置。

在本发明的实施例中，外管组件为透明管件，测试设备还包括沿外管组件的长度方向可移动设置的观测相机。

在本发明的实施例中，测试设备还包括控制装置，控制装置分别与压力检测装置和观测相机通讯连接。

在本发明的实施例中，测试设备还包括旋转装置，外管组件可转动地设置在旋转装置上。

在本发明的实施例中，旋转装置包括基座、支撑柱、连接轴和驱动件；支撑柱的数量为两个，两个支撑柱相对间隔设置在基座上；连接轴的数量为两个，两个连接轴一一对应可转动地设置在两个支撑柱上，并分别与外管组件连接；驱动件与连接轴连接。

在本发明的实施例中，封隔装置为液压可回收封隔器。

在本发明的实施例中，第二内管的数量为至少两个，第一内管、至少两个第二内管中的每个第二内管、以及第三内管顺次设置，第一内管和相邻设置的第二内管之间用于设置第一防砂筛管，第三内管和相邻设置的第二内管之间用于设置第二防砂筛管，任意相邻设置的两个第二内管之间用于设置第三防砂筛管，封隔装置的数量与第二内管的数量相同，至少两个封隔装置与至少两个第二内管一一对应设置，至少两个封隔装置用于将环空通道分隔为至少三个单元环空，至少三个单元环空分别对应的外管组件上均形成有注入口，至少三个单元环空分别对应的外管组件上均设置有压力检测装置。