CN108625846A - 一种用于调流控水仪的评价装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于调流控水仪的评价装置，其包括油水混合容器、与油水混合容器连通的用于模拟地层环境的模拟器和量筒，其中，调流控水仪固定设置在模拟器上以使得油水混合物通过调流控水仪进入量筒。通过该用于调流控水仪的评价装置可以模拟调流控水仪的工作环境，还可以模拟不同的调流控水仪在不同压力、流量、不同油水比及油气水混合等条件下的调流控水效果，为不同调流控水仪的应用效果提供直观的判断和定量的数据支持。

Description

一种用于调流控水仪的评价装置

技术领域

本发明涉及油气井完井技术领域，具体涉及一种用于调流控水仪的评价装置。

背景技术

随着水平井钻井技术的发展，以及水平井具有的泄流面积大、产量高等优点，其应用范围不断拓宽，应用规模逐步扩大。

国内大多数油田采用水平井开发油藏时，为了防止井壁坍塌或者井筒出砂，主要采用筛管或者尾管进行支持井壁或者防砂完井。由于储层岩石严重的非均质性和渗透率的各向异性，随着生产的进行，采用筛管或者尾管支撑、防砂完井的水平井面临沿水平段产出不均、边底水锥进，暴性水淹、整体采出程度低等问题，严重制约了水平井的生产开发效果。

为了应对水平井边底水锥进，含水上升快，产液不均衡等问题，越来越多的调流控水仪被研发出来应用于水平井的调流控水完井，包括整体控水完井和分段控水完井。该技术是利用膨胀封隔器将水平井进行分段完井，在每个筛管节点上安放调流控水仪，其原理是增加水流入的附加压差，限制高渗段水产量，以改善水平井的边底水锥进，含水上升快，产液不均衡等问题，最终提高单井采出程度。

调流控水仪作为调流控水完井的关键核心部件，对整个水平井段的调流控水效果起着决定作用。随着技术的发展，调流控水仪产品呈现多样化，为了在下井应用前对比分析不同调流控水仪的真实效果，需要发明一种针对调流控水完井的评价装置，以分析评价不同的调流控水仪应用后水平井的调流控水效果，为产品的优选以及调流控水仪的下井布置优化设计提供数据支持和指导。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种用于调流控水仪的评价装置。该装置能用于评价水平井采用不同调流控水仪进行控水完井的效果，从而能达到优选调流控水仪和优化调流控水仪的进行布局设计的目的。

根据本发明提出了一种用于调流控水仪的评价装置，包括：

油水混合容器，

与油水混合容器连通的用于模拟地层环境的模拟器，

量筒，

其中，调流控水仪固定设置在模拟器上以使得油水混合物通过调流控水仪进入量筒。

在一个实施例中，模拟器具有：

与油水混合容器连通的第一管线，

设置在第一管线的下游端的岩心夹持器，

设置在岩心加持器中的岩心试样，

其中，调流控水仪在岩心加持器的内腔中，并位于岩心试样的下游。

在一个实施例中，岩心夹持器构造为多个，在各岩心夹持器中均设置有岩心试样和调流控水仪。

在一个实施例中，在第一管线上的岩心夹持器的上游设置恒压恒速泵。

在一个实施例中，岩心夹持器的内腔与第一氮气瓶连通。

在一个实施例中，模拟器具有：

与油水混合容器连通的第二管线，

设置在第二管线的下游端的玻璃容器，在玻璃容器上设置开口，

其中，调流控水仪设置在玻璃容器的开口处并与玻璃容器的内腔连通。

在一个实施例中，玻璃容器水平放置，并在玻璃容器的内腔中设置隔板以将玻璃容器的内腔均分为多个彼此连通的容纳空间，在玻璃容器的下端壁上设置与容纳空间匹配的开口。

在一个实施例中，隔板的截面面积与玻璃容器的截面面积的比为0.5到0.9。

在一个实施例中，调流控水仪通过安装组件设置在玻璃容器上，其中安装组件具有：

第一安装筒，在第一安装筒的上游端设置有第一安装槽，

第二安装筒，在第二安装筒的下游端设置第二安装槽，

设置在第一安装筒的下游端和第二安装筒的上游端的连接管，

其中，设置在第二安装筒的上游端的连接管与玻璃容器固定连接，第一安装筒的上游端插入到第二安装槽中，且第一安装筒的上游端面与第二安装槽的槽底间隔。

在一个实施例中，在油水混合容器中设置离心泵，离心泵的排量为每天2立方米到每天40立方米。

与现有技术相比，本发明的优点在于，通过该用于调流控水仪的评价装置可以模拟调流控水仪的工作环境，还可以模拟不同的调流控水仪在不同压力、流量、不同油水比及油气水混合等条件下的调流控水效果，为不同调流控水仪的应用效果提供直观的判断和定量的数据支持。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本发明的一个实施例的用于调流控水仪的评价装置；

图2显示了根据本发明的一个实施例的安装组件的结构图；

图3显示了根据本发明的一个实施例的第一安装筒的右视图；

附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

图1显示了根据本发明的用于调流控水仪的评价装置100。如图1所示，装置100包括油水混合容器5、模拟器50和量筒14。其中，油水混合容器5用于存放油水混合液体。模拟器50与油水混合容器5连通，用于模拟调流控水仪13的工作环境，接收来自油水混合容器5的油水混合物。在装置100工作过程中，调流控水仪13固定设置在模拟器50上，以使得油水混合物通过通过调流控水仪13后进入量筒14。然后，分析量筒14中的液体，为评价调流控水仪13的调流控水效果提供直观的判断和定量的数据支持。

在一个实施例中，模拟器50具有第一管线51、岩心夹持器11和岩心试样12。其中，第一管线51与油水混合容器5连通，用于输送油水混合物。岩心夹持器11设置在第一管线51的下游端。同时，岩心试样12设置在岩心夹持器11的内腔中。调流控水仪13设置在岩心夹持器11的内腔中，并位于岩心试样12的下游，以使得油水混合物通过岩心试样12后进入调流控水仪13中，对油水混合物提供附加阻力。通过这种设置能更好的模拟井下地层，为调流控水仪13提供更真实的工作环境，由此提高评价准确性。

优选地，岩心夹持器11构造为多个，例如2个、3个或更多个。容易理解地，在各岩心夹持器11中均设置有岩心试样12和调流控水仪13。通过这种设置可以同时评价多个调流控水仪13。当然，根据不同的试验要求，可以设置不同的调流控水仪13，也可以设置不同的试验参数，比如，岩心夹持器11的压力、岩心试样12的岩土特性等。通过这种设置可以同时完成多个评价试验，从而提高试验效率。

在一个实施例中，在第一管线51上设置恒压恒速泵6，该恒压恒速泵设置在岩心夹持器11的上游。通过设置恒压恒速泵6可以容易地模拟需要的地层流体压力。并且该恒压恒速泵6结构简单，易于安装。

优选地，岩心夹持器11的内腔与第一氮气瓶8连通。通过第一氮气瓶8可以为岩心试样12输入试验所需的围岩压力。例如，该第一氮气瓶8中的气体压力为30-40MPa，例如35MPa。

在一个实施例中，还可以在岩心夹持器11的内腔中，岩心试样12的上游侧和下游侧、以及调流控水仪13的上游侧和下游侧均设置有压力传感器(图中未示出)，以获得该处的流体压力，从而监控岩心试样12和调流控水仪13的附加阻力，为评价调流控水仪13提供试验数据。

在一个实施例中，模拟器50具有第二管线53和玻璃容器15。其中，第二管线53与油水混合容器5连通，以传输油水混合物。玻璃容器15设置在第二管线53的下游端，用于存储油水混合物。在玻璃容器15上设置开口(图中未示出)以用于供给设置在玻璃容器15上的调流控水仪13油水混合物。通过这种设置，使得油水混合物通过第二管线53后，再通过玻璃容器15进入到调流控水仪13，然后再进入量筒14中。优选地，玻璃容器15水平放置，并在玻璃容器15的内腔中设置隔板16以将玻璃容器15的内腔均分为多个彼此连通的容纳空间16。并且，玻璃容器15的开口设置在玻璃容器15的下端壁上，并与容纳空间16对应。玻璃容器15的内腔与第二氮气瓶20连通，以使得玻璃容器15内的液体保持恒定的压力。其中，第二氮气瓶20内的氮气压力为5-15MPa，例如12MPa。通过设置多个容纳空间16(对玻璃容器15的内腔分段)，可以同时试验几个相同或者不同调流控水仪13，从而提高试验效率。通过设置玻璃容器15可以更好地模拟全液相条件，以精准地模拟调流控水仪13在全液相条件下的工作环境。

在一个优选的实施例中，隔板16的截面面积与玻璃容器15的截面面积的比为0.5到0.9。例如，隔板16的截面面积与玻璃容器15的截面面积的比为0.8。在试验过程中，先向玻璃容器15内注入油水混合液，在液体漫过隔板16后等量的充满各个分段内后，再打开玻璃容器15上的开口，使得油水混合液通过调流控水仪13。通过这种设置既能更好地模拟调流控水仪13的真实工作环境，还能保证各调流控水仪13具有相同的工作环境，使得结果的可比性更高。

在一个实施例中，调流控水仪13通过安装组件19设置在玻璃容器15上。如图2所示，安装组件19具有第一安装筒21、第二安装筒22和连接管23。其中，如图3所示，在第一安装筒21的上游端设置有第一安装槽24，其用于安装固定调流控水仪13。第二安装筒22设置在第一安装筒21的上游端，且两者固定连接。并且，在第二安装筒22的下游端设置第二安装槽25，以使得第一安装筒21的上游端能插入到第二安装槽25中，从而，第一安装筒21的上游端与第二安装槽25之间具有间隔，以形成用于安放调流控水仪13的安放空间。设置在第二安装筒22的上游端的连接管23与玻璃容器15固定连接，以实现调流控水仪13的固定和连通。需要说明的是，连接管23起到引流和导流的作用，其在安装组件19中的具体数量和结构可以根据具体需要而设定。

在一个实施例中，在油水混合容器5的上游设置储水罐1和储油罐2，以用于为油水混合容器5供给油和水。通过这种设置方式，在试验时才向油水混合容器5中供给油和水，避免了油水长时间混合产生的乳化反应，达到随用随配的目的，保持试验用油水混合物的物理属性，避免浪费。

在储水罐1和储油罐2与油水混合容器5连接的关心上分别设置有球阀4，以控制储水罐1和储油罐2与油水混合容器5的连通和截止，为试验调配不同饱和度的油水混合物提供保障。在其它管线上还设置有用于连通和截止的阀，例如，设置在第一管线51上的针型阀10。在不同的管线上可以根据压力等情况，设置不同的阀。在管线上还可以设置压力表7，用于监控该处压力，例如，在第一氮气瓶8上设置有用于检测其内腔的压力的压力表7。

在油水混合容器5中设置离心泵3，用于向第一管线51和/或第二管线53泵送液体混合物。优选地，离心泵3的排量为2立方米每天到40立方米每天，例如，为20立方米每天。通过离心泵3可以充分地搅拌油和水，防止油和水分层，模拟真实的井下环境。并且，使用离心泵3还可以及时地将油水混合物泵送出去，避免或降低乳化反应发生。

在进行评价试验过程中，由于在第一管线51中能更好地模拟水平井筒外近井地带储层内油水两相液体环境，而第二管线52中可以更好地模拟水平井筒的全液相环境，则可以根据实际需要而选择性使用第一管线51或第二管线52进行模拟，来评价处于不同环境的调流控水仪13的调流控水能力。当然，还可以根据实际需要，同时利用第一管线51和第二管线52进行评价试验。

以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于调流控水仪的评价装置，其特征在于，包括：

油水混合容器，

与所述油水混合容器连通的用于模拟地层环境的模拟器，

量筒，

其中，所述调流控水仪固定设置在所述模拟器上以使得油水混合物通过所述调流控水仪进入所述量筒。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模拟器具有：

与所述油水混合容器连通的第一管线，

设置在所述第一管线的下游端的岩心夹持器，

设置在所述岩心加持器中的岩心试样，

其中，所述调流控水仪在所述岩心加持器的内腔中，并位于所述岩心试样的下游。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述岩心夹持器构造为多个，在各所述岩心夹持器中均设置有所述岩心试样和所述调流控水仪。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，在所述第一管线上的所述岩心夹持器的上游设置恒压恒速泵。

5.根据权利要求2或4中任一项所述的装置，其特征在于，所述岩心夹持器的内腔与第一氮气瓶连通。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的装置，其特征在于，所述模拟器具有：

与所述油水混合容器连通的第二管线，

设置在所述第二管线的下游端的玻璃容器，在所述玻璃容器上设置开口，

其中，所述调流控水仪设置在所述玻璃容器的开口处并与所述玻璃容器的内腔连通。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述玻璃容器水平放置，并在所述玻璃容器的内腔中设置隔板以将所述玻璃容器的内腔均分为多个彼此连通的容纳空间，在所述玻璃容器的下端壁上设置与所述容纳空间匹配的开口。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述隔板的截面面积与所述玻璃容器的截面面积的比为0.5到0.9。

9.根据权利要求6到8中任一项所述的装置，其特征在于，所述调流控水仪通过安装组件设置在所述玻璃容器上，其中所述安装组件具有：

第一安装筒，在所述第一安装筒的上游端设置有第一安装槽，

第二安装筒，在所述第二安装筒的下游端设置第二安装槽，

设置在所述第一安装筒的下游端和所述第二安装筒的上游端的连接管，

其中，设置在所述第二安装筒的上游端的所述连接管与所述玻璃容器固定连接，所述第一安装筒的上游端插入到所述第二安装槽中，且所述第一安装筒的上游端面与所述第二安装槽的槽底间隔。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的装置，其特征在于，在所述油水混合容器中设置离心泵，所述离心泵的排量为每天2立方米到每天40立方米。