CN109682707A - 防砂筛管抗冲蚀实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防砂筛管抗冲蚀实验装置，包括至少一组实验单元。实验单元包括实验管、喷嘴；待测防砂筛网设置在实验管内，将实验管在轴向分隔成注入段、输出段；喷嘴与注入段连接，将含砂流体喷出到待测防砂筛网；注入段、输出段上分别设有供含砂流体流出的第一出口、第二出口。装有待测防砂筛网的实验管可以模拟防砂筛管，实验单元可以模拟含砂流体按特定的速率对待测防砂筛网的淹没式冲蚀，得出待测防砂筛网的可靠性是否满足要求，测试方式方便快捷，提升试验的便利性。
Description
技术领域
本发明涉及石油工业完井领域防砂筛管抗冲蚀实验领域，更具体地说，涉及一种防砂筛管抗冲蚀实验装置。
背景技术
疏松砂岩油藏开发过程常常采用筛管进行防砂完井，实际生产表明，筛管长期在油井高速含砂流体的作用下，筛管发生冲蚀现场普遍存在，由于泥质、细粉砂的存在造成防砂筛管的堵塞，筛管内外压降增大，造成的筛管局部位置发生局部流速增大，形成“热点”，导致筛管过滤单元破环，导致防砂失效。
因此，为防止筛管冲蚀破环现象的发生，需要针对筛管的开展冲蚀试验研究以及评价试验。
目前设计的防砂筛管抗冲蚀实验筒相关装置较少，而设计仅仅只是考虑的流速对筛管冲蚀影响的非淹没式冲蚀实验方法。因此提出一种设计新型防砂筛管抗冲蚀实验筒装置设计方案，该设计能实现混合液对筛管的冲蚀。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种防砂筛管抗冲蚀实验装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种防砂筛管抗冲蚀实验装置，包括至少一组实验单元；
所述实验单元包括实验管、喷嘴；
待测防砂筛网设置在所述实验管内，将所述实验管在轴向分隔成注入段、输出段；
所述喷嘴与所述注入段连接，将含砂流体喷出到所述待测防砂筛网；
所述注入段、输出段上分别设有供所述含砂流体流出的第一出口、第二出口。
优选地，所述防砂筛管抗冲蚀实验装置还包括压力测量机构，所述压力测量机构用于测量所述喷嘴、注入段、输出段内的压力信息，以根据所述压力信息控制和监测所述注入段的流量、压降。
优选地，所述压力测量机构包括用于测量所述喷嘴内的压力的压力传感器、以及用于测量所述喷嘴和所述注入段之间的压差的第一压差传感器。
优选地，所述喷嘴包括嘴头和接管，所述接管与所述嘴头的一端连接，所述嘴头的另一端插入所述注入段，所述压力传感器设置在所述接管内。
优选地，所述喷嘴的出口插入到所述注入段内，且所述喷嘴的出口与所述待测防砂筛网相对。
优选地，所述防砂筛管抗冲蚀实验装置还包括用于控制所述喷嘴喷出的流量的调节阀。
优选地，所述压力测量机构还包括用于测量所述注入段和所述输出段之间的压差的第二压差传感器。
优选地，所述注入段、输出段可拆卸连接，所述待测防砂筛网夹设在所述注入段、输出段之间。
优选地，所述待测防砂筛网包括方孔网或密纹网；或，所述待测防砂筛网包括层叠设置的方孔网、密纹网。
优选地，所述防砂筛管抗冲蚀实验装置包括若干组所述实验单元，以分别进行试验；
所述防砂筛管抗冲蚀实验装置还包括对所述第一出口流出的含砂流体收集的第一收集池，以及对所述第二出口流出的含砂流体收集的第二收集池。
实施本发明的防砂筛管抗冲蚀实验装置，具有以下有益效果：装有待测防砂筛网的实验管可以模拟防砂筛管，实验单元可以模拟含砂流体按特定的速率对待测防砂筛网的淹没式冲蚀，得出待测防砂筛网的可靠性是否满足要求，测试方式方便快捷，提升试验的便利性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中的防砂筛管抗冲蚀实验装置的结构示意图；
图2是图1中的实验单元的剖面结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1、图2所示，本发明一个优选实施例中的防砂筛管抗冲蚀实验装置包括一组实验单元1，实验单元1包括实验管11、喷嘴12。
待测防砂筛网2设置在实验管11内，将实验管11在轴向分隔成注入段111、输出段112。装有待测防砂筛网2的实验管11可以模拟防砂筛管，喷嘴12与注入段111连接，将含砂流体喷出到待测防砂筛网2，冲蚀待测防砂筛网2。
注入段111、输出段112上分别设有供含砂流体流出的第一出口113、第二出口114，在试验过程中，从喷嘴12喷出的含砂流体喷出到待测防砂筛网2上，一部分留在注入段111，一部分通过了待测防砂筛网2导到输出段112，注入段111、输出段112的含砂流体分别从第一出口113、第二出口114排出。
实验单元1可以模拟含砂流体按特定的速率对待测防砂筛网2的淹没式冲蚀，得出待测防砂筛网2的可靠性是否满足要求，测试方式方便快捷，提升试验的便利性。
优选地，注入段111、输出段112可拆卸连接，本实施例中，注入段111、输出段112螺接连接，待测防砂筛网2夹设在注入段111、输出段112之间，注入段111、输出段112分段组装的方式，便于固定和拆装待测防砂筛网2。
进一步地，实验管11的两端分别设有端盖13，喷嘴12穿过注入段111的端盖13插入注入段111，第二出口114设置在输出段112的端盖13上。
喷嘴12的出口插入到注入段111内，且喷嘴12的出口与待测防砂筛网2相对，让喷嘴12喷出的含砂流体直接对待测防砂筛网2喷射，模仿使用场景。
喷嘴12包括嘴头121和接管122，接管122与嘴头121的一端连接，嘴头121的另一端插入注入段111。
待测防砂筛网2包括方孔网，也可包括密纹网；或者待测防砂筛网2包括层叠设置的方孔网、密纹网，模拟不同的防砂筛网结构。
为了控制含砂流体喷出的流速，防砂筛管抗冲蚀实验装置还包括用于控制喷嘴12喷出的流量的调节阀，可根据试验需求调节流量。
实验单元1还包括用于测量喷嘴12、注入段111、输出段112内的压力信息的压力测量机构3，以根据压力信息控制和监测注入段111的流量、压降，可以调节流量和压力准确的模拟实际应用时的使用环境，提升数据的准确性和稳定性。
压力测量机构3包括用于测量喷嘴12内的压力的压力传感器31、以及用于测量喷嘴12和注入段111之间的压差的第一压差传感器32，第一压差传感器32分别对喷嘴12和注入段111内部的压力测量，以得出压差。优选地，压力传感器31设置在接管122内，第一压差传感器32分别通过管道与喷嘴12和注入段111内部联通，测量压力并得出压差。
压力测量机构3还包括用于测量注入段111和输出段112之间的压差的第二压差传感器33，第二压差传感器33分别对注入段111和输出段112内部的压力测量，以得出压差。优选地，第二压差传感器33分别通过管道与注入段111和输出段112内部联通，测量压力并得出压差。
防砂筛管抗冲蚀实验装置还包括对第一出口113流出的含砂流体收集的第一收集池4，以及对第二出口114流出的含砂流体收集的第二收集池5，连接在第一出口113和第一收集池4之间的管道上还设有控制阀41，控制流速和注入段111内部的含砂流体量。
在其他实施例中，防砂筛管抗冲蚀实验装置可以包括若干组实验单元1，以同时对多个待测防砂筛网2分别进行试验，提升试验效率，同时，还可以监测在进行的同混合样冲蚀实验，以减少实验误差。
利用本实施例中的防砂筛管抗冲蚀实验装置进行试验，实验模拟现场实际工况条件为：
(1)实验模拟地层矿化度的清水；
(2)筛管冲蚀实验材质：方孔网(250μm)、密文网(250μm)；
(3)实验采用的砂粒：60-80目；
(4)模拟现场流速：3-4m/s；
(5)实验周期：2周。
以下为采用不同待测防砂筛网2的不同筛管结构条件下挡砂介质的冲蚀速率对比分析：
可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种防砂筛管抗冲蚀实验装置，其特征在于，包括至少一组实验单元（1）；
所述实验单元（1）包括实验管（11）、喷嘴（12）；
待测防砂筛网（2）设置在所述实验管（11）内，将所述实验管（11）在轴向分隔成注入段（111）、输出段（112）；
所述喷嘴（12）与所述注入段（111）连接，将含砂流体喷出到所述待测防砂筛网（2）；
所述注入段（111）、输出段（112）上分别设有供所述含砂流体流出的第一出口（113）、第二出口（114）。
2.根据权利要求1所述的防砂筛管抗冲蚀实验装置，其特征在于，所述防砂筛管抗冲蚀实验装置还包括压力测量机构（3），所述压力测量机构（3）用于测量所述喷嘴（12）、注入段（111）、输出段（112）内的压力信息，以根据所述压力信息控制和监测所述注入段（111）的流量、压降。
3.根据权利要求2所述的防砂筛管抗冲蚀实验装置，其特征在于，所述压力测量机构（3）包括用于测量所述喷嘴（12）内的压力的压力传感器（31）、以及用于测量所述喷嘴（12）和所述注入段（111）之间的压差的第一压差传感器（32）。
4.根据权利要求3所述的防砂筛管抗冲蚀实验装置，其特征在于，所述喷嘴（12）包括嘴头（121）和接管（122），所述接管（122）与所述嘴头（121）的一端连接，所述嘴头（121）的另一端插入所述注入段（111），所述压力传感器（31）设置在所述接管（122）内。
5.根据权利要求1所述的防砂筛管抗冲蚀实验装置，其特征在于，所述喷嘴（12）的出口插入到所述注入段（111）内，且所述喷嘴（12）的出口与所述待测防砂筛网（2）相对。
6.根据权利要求1所述的防砂筛管抗冲蚀实验装置，其特征在于，所述防砂筛管抗冲蚀实验装置还包括用于控制所述喷嘴（12）喷出的流量的调节阀。
7.根据权利要求2所述的防砂筛管抗冲蚀实验装置，其特征在于，所述压力测量机构（3）还包括用于测量所述注入段（111）和所述输出段（112）之间的压差的第二压差传感器（33）。
8.根据权利要求1所述的防砂筛管抗冲蚀实验装置，其特征在于，所述注入段（111）、输出段（112）可拆卸连接，所述待测防砂筛网（2）夹设在所述注入段（111）、输出段（112）之间。
9.根据权利要求1所述的防砂筛管抗冲蚀实验装置，其特征在于，所述待测防砂筛网（2）包括方孔网或密纹网；或，所述待测防砂筛网（2）包括层叠设置的方孔网、密纹网。
10.根据权利要求1至8任一项所述的防砂筛管抗冲蚀实验装置，其特征在于，所述防砂筛管抗冲蚀实验装置包括若干组所述实验单元（1），以分别进行试验；
所述防砂筛管抗冲蚀实验装置还包括对所述第一出口（113）流出的含砂流体收集的第一收集池（4），以及对所述第二出口（114）流出的含砂流体收集的第二收集池（5）。
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