[发明专利]用于射孔完井气井内的防砂筛管冲蚀寿命预测方法

权利要求书

1.一种用于射孔完井气井内的防砂筛管冲蚀寿命预测方法，其特征在于，所述用于射孔完井气井内的防砂筛管冲蚀寿命预测方法包括如下步骤：

步骤S1，准备筛管耐冲蚀性能测试装置；

步骤S2，向所述筛管耐冲蚀性能测试装置中加入磨料粒子，通过所述筛管耐冲蚀性能测试装置对所述防砂筛管进行喷射冲蚀试验，得到磨料粒子含量C₀、磨料粒子冲蚀速度v₀和筛管试验冲蚀破坏时间t，所述筛管试验冲蚀破坏时间t为自所述磨料粒子开始冲蚀所述防砂筛管至所述防砂筛管被冲破的时间；

步骤S3，提取所述射孔完井气井内的地层砂样，得到所述地层砂样的地层砂形状系数k₁和地层砂密度ρ₁；

步骤S4，对所述射孔完井气井进行试生产，得到所述射孔完井气井在试生产中的地层出砂含量C₁和炮眼气体流速v₁；

步骤S5，按照下面的公式预测所述防砂筛管在所述射孔完井气井内的筛管冲蚀寿命T：

式中，T为筛管冲蚀寿命，单位为min，t为筛管试验冲蚀破坏时间，单位为min，k₀为磨料粒子形状系数，无量纲；ρ₀为磨料粒子密度，单位为g/cm³；C₀为磨料粒子含量，单位为g/cm³；D₀为所述筛管耐冲蚀性能测试装置的喷嘴直径，单位为mm；v₀为磨料粒子冲蚀速度，单位为m/s；k₁为地层砂形状系数，无量纲；ρ₁为地层砂密度，单位为g/cm³；C₁为地层出砂含量，单位为g/cm³；D₁为所述射孔完井气井内的射孔炮眼直径，单位为mm；v₁为炮眼气体流速，单位为m/s；β为常数。

2.根据权利要求1所述的用于射孔完井气井内的防砂筛管冲蚀寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S1中的所述筛管耐冲蚀性能测试装置包括砂罐、混合输出单元、具有空腔的混砂器、加速管、喷嘴和测试单元，所述砂罐和所述混合输出单元分别与所述混砂器的空腔连通，所述混砂器的空腔与所述加速管和所述喷嘴依次相连，所述喷嘴对准所述测试单元。

3.根据权利要求2所述的用于射孔完井气井内的防砂筛管冲蚀寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：

步骤S21，向所述砂罐提供磨料粒子，将所述磨料粒子导入所述混砂器的空腔；

步骤S22，由所述混合输出单元向所述混砂器的空腔输送气体，使所述气体与位于所述混砂器的空腔的磨料粒子混合，记录所述混砂器的空腔内的磨料粒子含量C₀；

步骤S23，通过所述加速管对所述磨料粒子和所述气体组成的混合流体加速，并通过激光多普勒测速仪测量自所述喷嘴喷出的磨料粒子冲蚀速度v₀；

步骤S24，通过所述筛管耐冲蚀性能测试装置对所述防砂筛管进行喷射冲蚀试验，记录所述防砂筛管的筛管试验冲蚀破坏时间t。

4.根据权利要求3所述的用于射孔完井气井内的防砂筛管冲蚀寿命预测方法，其特征在于，在所述步骤S23中，所述磨料粒子冲蚀速度v₀的范围为2m/s～60m/s。

5.根据权利要求1所述的用于射孔完井气井内的防砂筛管冲蚀寿命预测方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述地层砂形状系数k₁通过显微镜观察所述地层砂样的形状确定。

6.根据权利要求1所述的用于射孔完井气井内的防砂筛管冲蚀寿命预测方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述地层砂密度ρ₁通过称量所述地层砂样的质量，并利用排水法测量所述地层砂样的体积确定。