CN103499456A - 防砂筛管过流性能检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防砂筛管过流性能检测装置及方法。所述防砂筛管过流性能检测方法包括：A：将筛管样件安装到储液筒内；B：往储液筒中加入清水；C：使清水从筛管样件的侧向进入筛管样件；D：当清水的液面到达上液位刻度时，开始计时；E：当清水的液面达到下液位刻度时，停止计时，记录液面从上液位刻度到下液位刻度之间的时间t；放空储液筒中的清水，然后往储液筒中加入比水粘稠的液体；H：使比水粘稠的液体从筛管样件的侧向进入筛管样件；I：当比水粘稠的液体的液面达到下液位刻度时，停止计时，记录比水粘稠的液体的液面从上液位刻度到下液位刻度之间的时间T。所述防砂筛管过流性能检测装置包括：储液筒、样件座和样件堵头。

Description

防砂筛管过流性能检测装置及方法

技术领域

本发明涉及采油技术领域，具体涉及一种石油开采工具性能检测的装置及方法，特别涉及了一种防砂筛管过流性能检测装置及方法。

背景技术

疏松油气藏由于普遍出砂，需要采取防砂工艺进行开采，防砂筛管是防砂工艺中的主要井下工具。防砂筛管的种类繁多，不同防砂筛管的性能也存在差异，在实际应用中需要根据筛管的性能来选择合适的筛管。筛管的过流性能是指流体透过筛管的能力，它对油井的产能起到重要的影响，是选择筛管的主要依据之一，在其它性能满足要求的情况下，因尽可能地选择过流性能好的筛管。

目前，测试筛管过流性能的方法主要是利用油井防砂模拟试验装置，通过测试筛管在模拟防砂状况下，流体在不同流量下通过筛管产生的压差，然后计算筛管的渗透率来评价筛管的过流性能。现有技术主要存在以下几个问题：(1)由于流体通过筛管产生的压差非常小，采用普通的压力传感器或差压传感器测量的误差较大；(2)由于在大多数情况下，流体通过筛管时不是层流状态，不符合达西定律，因此采用渗透率作为筛管过流性能的评价参数，不够准确、不够全面；(3)现有的试验装置结构复杂，制造成本高，试验操作比较复杂，实验结果也不够准确全面。

发明内容

发明提供一种防砂筛管过流性能检测装置及方法，以解决现有技术不能准确全面的评价筛管的过流性能的问题。另外，本发明还要解决现有的试验装置结构复杂，试验操作比较复杂的问题。

为此，发明提出一种防砂筛管过流性能检测方法，所述防砂筛管过流性能检测方法包括以下步骤：

A：将筛管样件安装到储液筒内，储液筒具有上液位刻度和下液位刻度；

B：往储液筒中加入清水，清水的液面要超过上液位刻度；

C：使清水从筛管样件的侧向进入筛管样件，从筛管样件的底部管口流出；

D：当清水的液面到达上液位刻度时，开始计时；

E：当清水的液面达到下液位刻度时，停止计时，记录液面从上液位刻度到下液位刻度之间的时间t；

F：按照下面的公式计算筛管的相对惯性透过系数α：

$\mathrm{\α}=\frac{2}{t}\×\frac{{S_0}^2}{g}\×\[H_0\left(\frac{1g{H}_0-1\mathrm{gh}}{1\mathrm{ge}}\right)-(H_0-h)\]$

式中，α为相对惯性透过系数，单位为m³/s²；S₀为储液筒的横截面积，单位为m²；H₀为上液位刻度距离筛管样件中间位置的高度，单位为m；h为下液位刻度距离筛管样件中间位置的高度，单位为m；g为重力加速度，单位为m/s²；

G：放空储液筒中的清水，然后往储液筒中加入比水粘稠的液体，比水粘稠的液体的液面要超过上液位刻度；

H：使比水粘稠的液体从筛管样件的侧向进入筛管样件，从筛管样件的底部管口流出；

I：当比水粘稠的液体的液面达到下液位刻度时，停止计时，记录比水粘稠的液体的液面从上液位刻度到下液位刻度之间的时间T；

J：测量比水粘稠的液体的粘度μ和密度ρ；

K：按照下面的公式计算筛管的相对渗透率B：

$B=\frac{\mathrm{\μ}}{T}\×\frac{S_0}{\mathrm{\ρg}}\×\frac{1g{H}_0-1\mathrm{gh}}{1\mathrm{ge}}$

式中，B为相对渗透率，单位为m³；μ为液体粘度，单位为Pa·s；ρ为密度，单位为kg/m³，g为重力加速度，单位为m/s²。

进一步地，所述比水粘稠的液体的粘度在500～2000mPa·s之间。

进一步地，通过秒表测量T和t。

进一步地，所述筛管样件的底部管口的下方连接一具有底部出口的锥形腔体。

进一步地，所述筛管样件与储液筒的轴心线重合。

本发明还提出一种防砂筛管过流性能检测装置，用于实现防砂筛管过流性能检测方法，所述防砂筛管过流性能检测装置包括：

储液筒，所述储液筒具有上液位刻度和下液位刻度；

支撑筛管样件的样件座，安装在所述储液筒中，所述样件座具有与筛管样件连通的空腔；

样件堵头，设置在所述储液筒中，安装在筛管样件的顶端，密封住筛管样件的顶端开口。

进一步地，所述储液筒连接有液位计，所述液位计与所述储液筒的相连通，所述上液位刻度和下液位刻度设置在所述液位计上。

进一步地，所述筛管样件与储液筒的轴心线重合。

进一步地，所述防砂筛管过流性能检测装置还包括：设置在所述储液筒的底部的端盖，所述端盖为具有底部出口的锥形腔体，所述样件座支撑在所述端盖上，所述端盖的锥形腔体与所述样件座的空腔相连通。

进一步地，所述端盖的底端设有出口阀门。

进一步地，所述防砂筛管过流性能检测装置包括：支撑所述储液筒的支架。

进一步地，所述出口阀门的位置高于所述支架的底面。这样，便于溢流。

相对现有技术，本发明具有的技术效果是：

(1)采用相对渗透率和相对惯性透过系数作为评价参数，更接近筛管的实际应用情况，更具有指导价值，能够更加准确、更加全面地反映筛管的过流性能；

(2)检测装置结构简单、试验操作方便、制作成本低，便于推广。

附图说明

图1为根据本发明的检测筛管过流性能检方法测试原理示意图；

图2用剖视结构示出了根据本发明实施例的防砂筛管过流性能检测装置的主视方向结构示意图，其中，去除了支架；

图3示出了根据本发明实施例的防砂筛管过流性能检测装置的侧试视方向结构示意图，其中，安装了支架。

附图标号说明：

1储液筒、2液位计、21上液位刻度、22下液位刻度、3端盖、4筛管样件、5样件堵头、6样件座、7阀门、8支架

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明发明的具体实施方式。

本发明的原理是：

把筛管的过滤单元作为多孔介质对待，流体通过多孔介质时，随着流速的增大，流体分别经历层流状态，过渡流状态和紊流状态。Forchheimer给出过渡流状态下的压差与流量的关系式：

$\frac{\mathrm{\ΔP}}{L}=\frac{\mathrm{\μQ}}{\mathrm{KA}}+\frac{{\mathrm{\ρQ}}^2}{{\mathrm{\ψA}}^2}---\left(1\right)$

式中，ΔP为筛管样件两端压降，单位为Pa；L为多孔介质厚度，单位为m；μ为流体粘度，单位为Pa·s；Q为流量，单位为m³／s；A为多孔介质过流面积，单位为m²；K为渗透率(粘性透过系数)，(单位为m²)；

ψ为惯性透过系数，单位为(m／s)²；ρ为流体密度，单位为kg／m³。

(1)式具有明确的物理意义，即流体通过多孔介质时的流动阻力由两部分组成：第一项

为粘滞阻力，第二项

为惯性阻力。当流速很低时，流动过程主要受粘滞阻力的影响，流体流动符合层流状态，此时可忽略(1)式中的第二项，即为达西公式；当流速较高时，流动过程主要受惯性阻力的影响，流体流动符合紊流状态，此时可忽略(1)式中的第一项。

在实际情况下，井下流体通过筛管时既存在层流状态也存在紊流状态，由于筛管的渗透率相对于地层的渗透率以及筛管外环空中砂层的渗透率要大得多，因此在低速流动的层流状态下，筛管的过流性能对油井产量的影响并不大，而在高速流动的紊流状态下，由于惯性阻力的产生，筛管的过流性能对油井的产量影响增大。因此，采用渗透率和惯性透过系数来共同表征筛管的过流能力，更接近筛管的实际应用情况，更具有指导价值。

为了使用的方便，将筛管的厚度和过流面积作为筛管的特有性质对待，采用相对渗透率B和相对惯性透过系数α来表征筛管的过流能力，即：

$B=\frac{\mathrm{KA}}{L}---\left(2\right)$

式中，B为相对渗透率，单位为m³。

$\mathrm{\α}=\frac{{\mathrm{\ψA}}^2}{L}---\left(3\right)$

式中，α为相对惯性透过系数，单位为m³／s²。

将(2)和(3)式代入(1)式，变换公式为：

$\mathrm{\ΔP}=\frac{\mathrm{\μQ}}{B}+\frac{{\mathrm{\ρQ}}^2}{\mathrm{\α}}---\left(4\right)$

检测筛管过流性能的技术思路就是通过测试筛管在层流状态下的相对渗透率以及在紊流状态下的相对惯性透过系数，以相对渗透率和相对惯性透过系数来综合表征筛管的过流性能。

下面结合图1，讨论筛管相对渗透率和相对惯性透过系数的测试原理。测试主要使用储液管M、筛管试样P和溢流杯N，(A表示上液位刻度、B表示下液位刻度、H₀表示上液位刻度A距筛管样件的高度、h表示下液位刻度B距筛管样件的高度)，测试时先让储液管中充满工作液体，工作液体(流体)在自身重力的作用通过试样。取液面移动到A位置时为初始点，即时刻t=t₀=0，此时作用在筛管试样上的压差为ρgH₀，当过程到达任意时刻t时，液柱高度由H0变化到H(t)，S₀为储液管的横截面积，即在t₀～t时间内通过试样P的液体总体积为S₀[H₀-H(t)]。

假设流体通过试样时符合层流状态，则根据(4)式中的第一项可得：

$S_0[H_0-H\left(t\right)]=\frac{B}{\mathrm{\μ}}\underset{0}{\overset{t}{\∫}}\mathrm{\ρgH}\left(t\right)\mathrm{dt}---\left(5\right)$

式(5)中，S₀为储液管的横截面积，单位为m²；H₀为储液管中起始时刻t₀=0时的液柱高度，单位为m；H(t)为储液管中任意时刻t时的液柱高度，单位为m；B为相对渗透率，单位为m³；μ为流体粘度，单位为Pa·s；ρ为流体密度，单位为kg／m³；g为重力加速度，单位为m／s²。

将(5)式微分后，变换方程得：

$\mathrm{dH}\left(t\right)=-\frac{\mathrm{B\ρg}}{S_0\mathrm{\μ}}H\left(t\right)---\left(6\right)$

因t=0时，H(t)=H0，解此微分方程，并H(t)=h，得：

$B=\frac{\mathrm{\μ}}{t}\×\frac{S_0}{\mathrm{\ρg}}\×\frac{\lg H_0-\mathrm{lgh}}{\mathrm{lge}}---\left(7\right)$

当保持H0和h不变时，只要知道液体的粘度μ，并测出液面从H0下降到h时所需时间t，即可计算出筛管的相对渗透率B。

假设流体通过试样时符合紊流状态，则根据(4)式中的第二项可得：

${S_0}^2{[H_0-H\left(t\right)]}^2=\frac{\mathrm{\α}}{\mathrm{\ρ}}\underset{0}{\overset{t}{\∫}}\mathrm{\ρgH}\left(t\right)\mathrm{dt}---\left(8\right)$

将(8)式微分后，变换方程得：

$\mathrm{dH}\left(t\right)=\frac{\mathrm{\αg}}{{{2S}_0}^2}\×\frac{H\left(t\right)}{H\left(t\right)-H_0}---\left(9\right)$

因t=0时，H(t)=H0，解此微分方程，并H(t)=h，得：

$\mathrm{\α}=\frac{2}{t}\×\frac{{S_0}^2}{g}\×[H_0\left(\frac{\lg H_0-\mathrm{lgh}}{\mathrm{lge}}\right)-(H_0-h)]---\left(10\right)$

同样，当保持H0和h不变时，只要测出液面从H0下降到h时所需时间t，即可计算出筛管的相对惯性透过系数α。

下面结合图2和图3具体描述防砂筛管过流性能检测方法所用的装置。

根据上述原理，本发明的防砂筛管过流性能检测装置包括：

储液筒1，所述储液筒1具有内腔容纳液体或流体，储液筒1具有上液位刻度21和下液位刻度22，如图3所示，储液筒1设置在支架8上；

支撑筛管样件4的样件座6，安装在所述储液筒1中，所述样件座6具有与筛管样件4连通的空腔；

样件堵头5，设置在所述储液筒1中，样件堵头5安装在筛管样件4的顶端，密封住筛管样件4的顶端开口。

进一步地，如图2，所述储液筒1的侧面连接有液位计2，所述液位计2与所述储液筒1的相连通，形成连通器，液位计采用玻璃液位计，以便更精确的计量液面位置，所述上液位刻度21和下液位刻度22设置在所述液位计2上。

进一步地，所述筛管样件4与储液筒1的轴心线重合，以实现压力均匀。

进一步地，所述防砂筛管过流性能检测装置还包括：设置在所述储液筒的底部的端盖3，所述端盖3为具有底部出口的锥形腔体，储液筒1上端开口，下端与端盖3连接，储液筒为不锈钢筒。所述样件座6支撑在所述端盖3上，所述端盖的锥形腔体与所述样件座6的空腔相连通。端盖具有锥形结构，以减小流体流通阻力。进一步地，所述端盖的底端设有出口阀门，以便控制检测过程。

如图2和图3，所述防砂筛管过流性能检测方法包括以下步骤：

A：将筛管样件4安装到储液筒1内，储液筒1具有上液位刻度21和下液位刻度22：

B：往储液筒1中加入清水，清水的液面要超过上液位刻度21；

C：堵住筛管样件4的顶端，密封住筛管样件的顶端开口，使清水从筛管样件4的侧向进入筛管样件，从筛管样件的底部管口流出；

D：当清水的液面到达上液位刻度21时，开始计时；

E：当清水的液面达到下液位刻度22时，停止计时，记录液面从上液位刻度到下液位刻度之间的时间t；

F：按照下面的公式计算筛管的相对惯性透过系数α：

$\mathrm{\α}=\frac{2}{t}\×\frac{{S_0}^2}{g}\×[H_0\left(\frac{{\mathrm{lgH}}_0-\mathrm{lgh}}{\mathrm{lge}}\right)-(H_0-h)]$

式中，α为相对惯性透过系数，单位为m³／s²；S₀为储液筒的横截面积，单位为m²；H₀为上液位刻度距离筛管样件中间位置的高度，单位为m；h为下液位刻度距离筛管样件中间位置的高度，单位为m；g为重力加速度，单位为m／s²；e是指自然指数；

G：放空储液筒1中的清水，然后往储液筒中加入比水粘稠的液体，比水粘稠的液体的液面要超过上液位刻度；

H：使比水粘稠的液体从筛管样件的侧向进入筛管样件，从筛管样件的底部管口流出；

I：当比水粘稠的液体的液面达到下液位刻度时，停止计时，记录比水粘稠的液体的液面从上液位刻度到下液位刻度之间的时间T；

J：测量比水粘稠的液体的粘度μ和密度ρ；

K：按照下面的公式计算筛管的相对渗透率B：

$B=\frac{\mathrm{\μ}}{T}\×\frac{S_0}{\mathrm{\ρg}}\×\frac{{\mathrm{lgH}}_0-\mathrm{lgh}}{\mathrm{lge}}$

式中，B为相对渗透率，单位为m3；e是指自然指数，μ为液体粘度，单位为Pa·s；ρ为密度，单位为kg／m³。

其中，所述比水粘稠的液体为高粘液体，所述比水粘稠的液体的粘度在500～2000mPa·s之间。进一步地，所述比水粘稠的液体可以是由胍胶、黄原胶、聚阴离子纤维素-HV等聚合物增粘剂配制的高粘液体或其它聚合物增粘剂配制的高粘液体。

进一步地，通过秒表测量T和t，测量较为精确。

进一步地，所述筛管样件的底部管口的下方连接端盖3，端盖3为一具有底部出口的锥形腔体，以减小液体流动阻力。

下面描述一个更为具体的测试过程：

(1)从一根完整的筛管上截取一小段包含完整过滤单元的筛管样件，将样件两端打磨光滑；

(2)如图2和图3，储液筒1安装在支架8上，把筛管样件4与样件堵头5和样件座6密封连接，再把样件座6插入端盖3的中心孔中，样件座要与端盖实现密封连接；

(3)将装有筛管样件的端盖3安装到储液筒1的下端，并关闭端盖出口阀门7；

(4)往储液筒中加入清水，液面要超过上液位刻度；

(5)打开出口阀门7，观察液面，当液面到达上液位刻度21时，按下秒表，开始计时；

(6)当液面达到下液位刻度22时，按下秒表，停止计时，记录液面从上液位刻度到下液位刻度之间的时间t；

(7)按照下面的公式计算筛管的相对惯性透过系数α：

$\mathrm{\α}=\frac{2}{t}\×\frac{{S_0}^2}{g}\×[H_0\left(\frac{{\mathrm{lgH}}_0-\mathrm{lgh}}{\mathrm{lge}}\right)-(H_0-h)]$

式中，α为相对惯性透过系数，单位为m³／s²；S₀为储液筒的横截面积，单位为m²；H₀为上液位刻度距离筛管样件中间位置的高度，单位为m；h为下液位刻度距离筛管样件中间位置的高度，单位为m；g为重力加速度，单位为m／s²。

(8)放空储液筒中的清水后，关闭出口阀门7；

(9)往储液筒1中加入工作液体，所述工作液体为胍胶或由其它聚合物增粘剂配制的高粘液体，液面要超过上液位刻度；

(10)重复步骤(5)和(6)；

(11)测量高粘液体的粘度μ和密度ρ；

(12)按照下面的公式计算筛管的相对渗透率B：

$B=\frac{\mathrm{\μ}}{t}\×\frac{S_0}{\mathrm{\ρg}}\×\frac{{\mathrm{lgH}}_0-\mathrm{lgh}}{\mathrm{lge}}$

式中，B为相对渗透率，单位为m³；μ为高粘液体粘度，单位为Pa·s；ρ为高粘液体密度或工作液体密度，单位为kg／m³。

本实施例采用清水测试筛管样件在紊流状态下的惯性透过系数α，采用高粘液体测试筛管在层流状态下的相对渗透率B，能够更加全面地反映筛管的过流性能，因此能更好地指导筛管的评价优选。

将筛管的惯性透过系数α和相对渗透率B，以及具体油井的产油量Q和原油在井底的粘度μ和密度ρ代入以下公式：

$\mathrm{\ΔP}=\frac{\mathrm{\μQ}}{B}+\frac{{\mathrm{\ρQ}}^2}{\mathrm{\α}}$

计算筛管两侧的压差ΔP，利用ΔP来评价筛管在具体油井中的过流性能，ΔP越小表明筛管在具体油井中的过流性能越好，对油井产能的影响越小。

此外，将相对渗透率B换算成筛管渗透率K_s，即：

$K_s=\frac{\mathrm{BL}}{A}$

式中，K_s表示筛管渗透率，单位为m²；B为筛管相对渗透率，单位为m³；L为筛管过滤单元厚度，单位为m；A为筛管过流面积，单位为m²。利用下述公式计算筛管的层流表皮系数：

$S_s^l=\frac{K_f}{K_s}\ln \frac{r_{\mathrm{so}}}{r_{\mathrm{si}}}$

式中，

表示筛管层流表皮系数；K_f表示地层渗透率，单位为m²；r_so表示筛管外径，单位为m；r_si表示筛管内径，单位为m。

将筛管表皮系数

代入防砂油井产能基本模型计算防砂井的产能指数，利用产能指数可以预测不同生产压差下油井防砂后的产能，防砂油井产能基本模型如下：

$\mathrm{PI}=\frac{Q}{\mathrm{\ΔP}}=\frac{{2\mathrm{\πK}}_{f}h}{{\mathrm{\μB}}_0[\ln \frac{0.472\mathrm{Re}}{r_w}+S_l+\mathrm{QD}(1+S_t)]}$

$S_l=S_i^l+S_a^l+S_s^l+S_p^l$

$S_t=S_i^t+S_a^t+S_p^t$

式中，PI表示产能指数，单位为m³/(d·MPa)；Q表示油井产液量，单位为m³/d；ΔP表示生产压差，单位为MPa；K_f表示地层渗透率，单位为m²；h表示油层厚度，单位m；μ表示原油粘度，单位为mPa·s；B₀表示原油体积系数；Re表示雷诺数；r_w表示油井半径，单位为m；D表示惯性系数，单位为(m³/s)^-1；

表示砾石充填炮眼层流表皮系数；

表示筛套环空砾石层层流表皮系数；表示筛管层流表皮系数；表示射孔层流表皮系数；

表示砾石充填炮眼紊流表皮系数，

表示筛套环空砾石层紊流表皮系数；

表示射孔紊流表皮系数。

表示筛套环空砾石层紊流表皮系数；表示射孔紊流表皮系数；另外，S_l表示防砂油井层流表皮系数；S_t表示防砂油井紊流表皮系数。这样预测的产能比现有手段更加准确。

以上所述仅为发明示意性的具体实施方式，并非用以限定发明的范围。为发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种防砂筛管过流性能检测方法，其特征在于，所述防砂筛管过流性能检测方法包括以下步骤：

A：将筛管样件安装到储液筒内，储液筒具有上液位刻度和下液位刻度；

B：往储液筒中加入清水，清水的液面要超过上液位刻度；

C：使清水从筛管样件的侧向进入筛管样件，从筛管样件的底部管口流出；

D：当清水的液面到达上液位刻度时，开始计时；

E：当清水的液面达到下液位刻度时，停止计时，记录液面从上液位刻度到下液位刻度之间的时间t；

F：按照下面的公式计算筛管的相对惯性透过系数α：

$\mathrm{\α}=\frac{2}{t}\×\frac{{S_0}^2}{g}\×[H_0\left(\frac{1g{H}_0-1\mathrm{gh}}{1\mathrm{ge}}\right)-(H_0-h)]$

式中，α为相对惯性透过系数，单位为m³/s²；S₀为储液筒的横截面积，单位为m²；H₀为上液位刻度距离筛管样件中间位置的高度，单位为m；h为下液位刻度距离筛管样件中间位置的高度，单位为m；g为重力加速度，单位为m/s²；

G：放空储液筒中的清水，然后往储液筒中加入比水粘稠的液体，比水粘稠的液体的液面要超过上液位刻度；

H：使比水粘稠的液体从筛管样件的侧向进入筛管样件，从筛管样件的底部管口流出；

I：当比水粘稠的液体的液面达到下液位刻度时，停止计时，记录比水粘稠的液体的液面从上液位刻度到下液位刻度之间的时间T；

J：测量比水粘稠的液体的粘度μ和密度ρ；

K：按照下面的公式计算筛管的相对渗透率B：

$B=\frac{\mathrm{\μ}}{T}\×\frac{S_0}{\mathrm{\ρg}}\×\frac{{1\mathrm{gH}}_0-1\mathrm{gh}}{1\mathrm{ge}}$

式中，B为相对渗透率，单位为m³；μ为液体粘度，单位为Pa·s；ρ为密度，单位为kg/m³。

2.如权利要求1所述的防砂筛管过流性能检测方法，其特征在于，所述比水粘稠的液体的粘度在500～2000mPa·s之间。

3.如权利要求1所述的防砂筛管过流性能检测方法，其特征在于，将筛管的惯性透过系数α和相对渗透率B，以及具体油井的产油量Q和原油在井底的粘度μ和密度ρ代入以下公式：

$\mathrm{\ΔP}=\frac{\mathrm{\μQ}}{B}+\frac{\mathrm{\ρ}{Q}^2}{\mathrm{\α}}$

计算筛管两侧的压差ΔP，利用ΔP来评价筛管在具体油井中的过流性能。

4.如权利要求1所述的防砂筛管过流性能检测方法，其特征在于，所述筛管样件的底部管口的下方连接一具有底部出口的锥形腔体。

5.如权利要求1所述的防砂筛管过流性能检测方法，其特征在于，将相对渗透率B换算成筛管渗透率K_s，即：

$K_s=\frac{\mathrm{BL}}{A}$

式中，K_s表示筛管渗透率，单位为m²；B为筛管相对渗透率，单位为m³；L为筛管过滤单元厚度，单位为m；A为筛管过流面积，单位为m²，利用下述公式计算筛管的层流表皮系数：

$S_s^l=\frac{K_f}{K_s}\ln \frac{r_{\mathrm{so}}}{r_{\mathrm{si}}}$

式中，

表示筛管层流表皮系数；K_f表示地层渗透率，单位为m²；r_so表示筛管外径，单位为m；r_si表示筛管内径，单位为m，

将筛管表皮系数

代入防砂油井产能基本模型计算防砂井的产能指数，利用产能指数预测不同生产压差下油井防砂后的产能，防砂油井产能基本模型如下：

$\mathrm{PI}=\frac{Q}{\mathrm{\ΔP}}=\frac{{2\mathrm{\πK}}_{f}h}{{\mathrm{\μB}}_0[\ln \frac{0.472\mathrm{Re}}{r_w}+S_l+\mathrm{QD}(1+S_t)]}$

$S_l=S_i^l+S_a^l+S_s^l+S_p^l$

$S_t=S_i^t+S_a^t+S_p^t$

式中，PI表示产能指数，单位为m³/(d·MPa)；Q表示油井产液量，单位为m³/d；ΔP表示生产压差，单位为MPa；K_f表示地层渗透率，单位为m²；h表示油层厚度，m；μ表示原油粘度，单位为mpa·s；B₀表示原油体积系数；Re表示雷诺数；r_w表示油井半径，单位为m；D表示惯性系数，单位为(m³/s)^-1；

表示砾石充填炮眼层流表皮系数；

表示筛套环空砾石层层流表皮系数；

表示筛管层流表皮系数；

表示射孔层流表皮系数；

表示砾石充填炮眼紊流表皮系数；

表示筛套环空砾石层紊流表皮系数；

表示射孔紊流表皮系数；

表示防砂油井层流表皮系数；表示防砂油井紊流表皮系数。

6.一种防砂筛管过流性能检测装置，其特征在于，所述防砂筛管过流性能检测装置用于实现如权利要求1所述的防砂筛管过流性能检测方法，其特征在于，所述防砂筛管过流性能检测装置包括：

储液筒，所述储液筒具有上液位刻度和下液位刻度；

支撑筛管样件的样件座，安装在所述储液筒中，所述样件座具有与筛管样件连通的空腔；

样件堵头，设置在所述储液筒中，安装在筛管样件的顶端，密封住筛管样件的顶端开口。

7.如权利要求6所述的防砂筛管过流性能检测装置，其特征在于，所述储液筒连接有液位计，所述液位计与所述储液筒的相连通，所述上液位刻度和下液位刻度设置在所述液位计上。

8.如权利要求6所述的防砂筛管过流性能检测装置，其特征在于，所述筛管样件与储液筒的轴心线重合。

9.如权利要求6所述的防砂筛管过流性能检测装置，其特征在于，所述防砂筛管过流性能检测装置还包括：设置在所述储液筒的底部的端盖，所述端盖为具有底部出口的锥形腔体，所述样件座支撑在所述端盖上，所述端盖的锥形腔体与所述样件座的空腔相连通。

10.如权利要求9所述的防砂筛管过流性能检测装置，其特征在于，所述端盖的底端设有出口阀门。

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