[发明专利]防砂井筒堵塞-解堵一体化评价实验模拟装置及方法

说明书

本发明公开了一种防砂井筒堵塞‑解堵一体化评价实验模拟装置，包括模拟井筒系统、防砂井全井段堵塞模拟系统、防砂井局部井段堵塞模拟系统和解堵系统；模拟井筒系统对防砂井的井下工况进行模拟，防砂井全井段堵塞模拟系统中的模拟射孔孔眼和防砂井局部井段堵塞模拟系统中的模拟地层填砂管接在全尺寸模拟井筒系统的模拟地层套管上，通过向全尺寸模拟井筒系统中泵入含砂流体模拟防砂井的堵塞过程。解堵系统中的解堵装置通过油管下入全尺寸模拟井筒系统中，实现对解堵过程的模拟；解堵装置的解堵效果可以通过压力表、流量计等测量的相关数据进行分析评价。本发明能够更充分地了解防砂井的堵塞过程以及不同解堵工具的解堵效果。

技术领域

本发明属于油气田开发技术领域，具体地涉及一种防砂井筒堵塞-解堵一体化评价实验模拟装置及方法。

背景技术

目前，产层出砂是疏松砂岩油藏开采过程中面临的主要问题之一。相关人员为了最大限度地减小出砂对油气开采的影响进行了大量的研究，发明了能够对油层出砂堵塞防砂层过程进行模拟试验的装置，可以模拟出在不同防砂方式下，实际井底的径向流动状态及对防砂井的堵塞过程；此外，还研究出了多种用于解堵的配方、装置和技术，探明了在一定条件下适用于解除一些特定堵塞状况的方案和技术。

但是，需要指出的是，目前并没有专门的装置能够用于对不同类型的解堵装置和技术的解堵效果进行对比分析，对于防砂层不同的堵塞状况，无法判别各种解堵工具的解堵效果和其适用性，更没有能够将防砂井的堵塞和解堵过程结合起来进行实验的装置。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种防砂井筒堵塞-解堵一体化评价实验模拟装置及方法。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种防砂井筒堵塞-解堵一体化评价实验模拟装置，包括模拟井筒系统、防砂井全井段堵塞模拟系统、防砂井局部井段堵塞模拟系统和解堵系统；所述模拟井筒系统包括模拟地层套管和筛管，模拟地层套管和筛管均固定安装在支撑架上，筛管位于模拟地层套管内部中心处，二者轴线重合，在模拟地层套管和筛管之间形成砾石充填层，在筛管的顶端设置有顶盖，所述顶盖通过螺栓与模拟地层套管连接，连接后顶盖内部封闭形成与筛管连通的空腔；所述防砂井全井段堵塞模拟系统包括多个模拟射孔孔眼，所有模拟射孔孔眼均设置在模拟地层套管上，且呈上下间隔分布，在模拟射孔孔眼上设置有第二压力传感器，模拟射孔孔眼通过第二进水管线连通第二水箱，在第二进水管线上设置有第二流量计、第二阀门、稳压装置、第二压力表和第二工作泵；所述防砂井局部井段堵塞模拟系统包括模拟地层填砂管，模拟地层填砂管的一端固定在模拟地层套管上，并与砾石充填层连通，另一端通过第三进水管线连通第二水箱，在第三进水管线上设置有第三工作泵、第三压力表、第三阀门和第三流量计，在模拟地层填砂管上沿轴向安装多个第三压力传感器；所述解堵系统包括油管和出水管线，油管设置在筛管的中心，在油管上从下至上依次设置有解堵装置、扶正器和过滤器，油管通过第一进水管线连通第一水箱，在第一进水管线上设置有第一工作泵、第一阀门、第一流量计和第一压力表，所述出水管线的一端连通顶盖内部空腔，另一端连通第三水箱，在出水管线上设置有第一压力传感器。

优选的，在油管的上端连接有装配吊环。

优选的，在出水管线上还设置有围压调节阀。

优选的，在第三水箱中设置有筛布。

优选的，所述模拟地层套管和筛管均是由透明有机玻璃材料制成的。

一种防砂井筒堵塞-解堵一体化评价实验模拟方法，采用上述的装置，具体步骤如下：

a在连接好实验装置后，先在第二水箱中加入清水作为工作液，模拟在不出砂状况下的产液状况，根据各压力表、压力传感器和流量计的显示，记录相应的流量和压力数值；