CN110514571A - 一种高产气井防砂方式及精度优选的方法 - Google Patents

一种高产气井防砂方式及精度优选的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110514571A
CN110514571A CN201910634142.6A CN201910634142A CN110514571A CN 110514571 A CN110514571 A CN 110514571A CN 201910634142 A CN201910634142 A CN 201910634142A CN 110514571 A CN110514571 A CN 110514571A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sand
gas
pressure
precision
sieve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910634142.6A
Other languages
English (en)
Inventor
邓晗
孟召兰
邢洪宪
张亮
刘玉飞
蒋东雷
王尧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC Energy Technology and Services Ltd
Original Assignee
China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC Energy Technology and Services Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Offshore Oil Corp CNOOC, CNOOC Energy Technology and Services Ltd filed Critical China National Offshore Oil Corp CNOOC
Priority to CN201910634142.6A priority Critical patent/CN110514571A/zh
Publication of CN110514571A publication Critical patent/CN110514571A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/082Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
    • G01N15/0826Investigating permeability by forcing a fluid through a sample and measuring fluid flow rate, i.e. permeation rate or pressure change
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N2015/084Testing filters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高产气井防砂方式及精度优选的方法:按照地层砂粒度分布规律配置模拟地层砂,筛网准备后放在实验筒体内出口侧,实验筒体填充模拟地层砂;实验筒体进气口串连连接高压气瓶组和高压空气压缩泵,出口连接接砂器,后部连接气体流量计,进行筛网出砂模拟评价实验,根据室内实验强度得到现场油田实际产气量;评价不同精度的筛网渗透率变化及出砂浓度,从而优选地层防砂精度。本发明可真实有效的模拟产气量、砾石充填厚度、砾石精度及筛管管材等因素对防砂效果的综合影响,从而对高产气田防砂方式和精度进行优选,完善油气田防砂评价体系,指导现场作业,主要用于对高产气井进行防砂工艺设计。

Description

一种高产气井防砂方式及精度优选的方法
技术领域
本发明属于疏松砂岩油气田开发中的防砂技术领域,更具体的说,是涉及一种高产气井防砂方式及精度优选的方法。
背景技术
目前,出砂严重影响着疏松砂岩油气藏的开采,防砂已成为疏松砂岩油气藏开采过程中的主要研究课题之一。而深水气田岩石胶结疏松易出砂,高速流动的气体携砂能力强,特别是细粉砂颗粒。因此防砂过程中,对筛管的要求增高,导致防砂难度大。目前针对常规油气田防砂方式的优选,主要是利用防砂图版进行优化设计,常用的防砂方式为优质筛管独立防砂和砾石充填。防砂精度的优选,主要是利用Saucier、Tiffin以及Johnson方法,而Saucier方法是目前常用的防砂设计方法。该方法是利用驱替实验得出驱替后的砾石层渗透率与砾石粒度中值/地层砂粒度中值的关系后,得出选择原则:
D50=(5~6)d50
式中,D50为砾石粒度中值,单位为μm,d50为地层砂粒度中值,单位为μm。
但该原则主要针对常规油藏。防砂的可靠性及产能是目前防砂设计的矛盾问题,需要找到合理的挡砂精度来平衡防砂可靠性与产能。对于高产气田,若设计结果过于宽松,难以保证防砂有效性;若设计结果过于保守,则不利于产能释放,需要进行出砂模拟实验,对不同精度的筛管挡砂效果进行评价。
由于气体对于固相颗粒携带能力比原油弱,相较于油井出砂情况,气井出砂是一个长期缓慢的过程。但气井达到临界出砂速度后,气流中的细粉砂组分将会增加气体比重,使得气井出砂将随产量的递增而急速增大。因此在室内实验进行模拟时,为更详细的评价防砂效果,需要采用放大气体流速、增加实验时长等措施,真实模拟实际气田出砂过程。
石油大学(北京)针对海上疏松砂岩适度防砂进行了挡砂精度的实验研究,主要采用自主研发的全尺寸气井防砂模拟装置,进行出砂模拟试验优选适用于深水气田的完井防砂方式。通过空气压缩泵进入高压釜体,由分流网将气体先后流经地层砂、环空(或砾石充填层),以及防砂管,最后经排气口排出。测定出砂量、流量随时间的变化关系以及地层砂和防砂管内外的压降差。评价指标为产能及出砂量,出砂量根据实验收集的产出砂计算含砂比,产能使用米采气指数进行对比评价。该方法能够模拟高速流体气体,但实验过程相对复杂,评价时间较长,且每次填砂量较多,导致实验过程繁琐,可重复性不高。西南石油大学采用实际的地层岩心,通过室内出砂模拟实验装置进行挡砂精度优化实验。该实验装置主要利用氮气瓶的气体,流经岩心夹持器,直径为50.8mm,夹持器填充模拟地层砂,夹持器底部放置防砂筛片,最终气体由出气口排出。评价指标主要是出砂量以及筛网附加压降。该实验方法过程简单,可重复性强,但氮气瓶的气体流量往往难以满足高产气田的实际流体流速要求,且无法保持长时间稳定的流量,因此无法准确有效的模拟地层真实情况。石油大学(华东)使用自行研制开发的挡砂介质性能评价径向流驱替试验装置,对防砂精度进行了相关实验。实验采用筛管短节,流体携带地层砂从模拟套管射孔孔眼的入流口径向流图并冲击驱替筛管,以稳定的含砂率长时间驱替,同时测量挡砂筛管短节内外驱替流量和压差以及过砂量和最大过砂粒径。最终评价筛管整体渗透性变化及出砂量。该方法能够对筛管精度进行优选,但由于实验设备的整体设计,导致气体流速最大为15m3/h,驱替时长为30min左右,难以满足现场实际的要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足,提出一种高产气井防砂方式及精度优选的方法,即一种高产气田出砂室内模拟实验方法,可真实有效的模拟产气量、砾石充填厚度、砾石精度及筛管管材等因素对防砂效果的综合影响,从而对高产气田防砂方式和精度进行优选,完善油气田防砂评价体系,指导现场作业。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明高产气井防砂方式及精度优选的方法,包括以下步骤:
第一步:按照地层砂粒度分布规律配置模拟地层砂,筛网准备后放在实验筒体内出口侧,实验筒体填充模拟地层砂;
第二步:实验筒体进气口串连连接高压气瓶组和高压空气压缩泵,出口连接接砂器,后部连接气体流量计,进行筛网出砂模拟评价实验,根据室内实验强度得到现场油田实际产气量;
第三步:评价不同精度的筛网渗透率变化及出砂浓度,从而优选地层防砂精度。
按照地层砂粒度分布规律配置模拟地层砂,具体过程如下:
(1)通过筛析法得到地层砂分布曲线,按照气田防砂要求选择相应的地层砂分布曲线;
(2)对已有的各级精度的人工砂样进行筛析,确定各人工砂样粒度分布区间含量;
(3)采用积分累加的配置法,以选定的地层砂分布曲线为标准,从粗质到细质组分,逐级配置,从而确定各级精度人工砂样的百分含量,然后混合各级精度人工砂样,搅拌均匀;
(4)对配置后的砂样进行筛析,得到的粒度分析曲线与地层砂粒度曲线进行对比,若两条曲线吻合度在90%以下,则重复上述步骤(2)、(3),直到两条曲线吻合度在90%以上为止。
筛网准备后放在实验筒体内出口侧,具体过程如下:
(1)选择已知精度的筛网,直径95mm,厚度6mm,放置在耐压等级为35MPa的金属实验筒体内出口侧,用“O”圈进行密封,并上扣拧紧固定;
(2)根据配置的地层砂,称取2.5Kg,填充到金属实验筒体,压实;
(3)在实验筒体进口、出口分别安装实验筒上釜盖、实验筒下釜盖,并拧紧密封。
实验筒体进气口串连连接高压气瓶组和高压空气压缩泵,具体过程如下:
(1)将最高出气量在400m3/min的高压空气压缩泵的出口与高压气瓶组进口连接,高压气瓶组出口串连连接调压阀、气控阀,并连接到金属实验筒体进气口;
(2)金属实验筒体设三个测压点,分别为实验筒体压力测压点、筛网上部测压点、筛网下部测压点,分别用于测定筒内压力、筛网上部压力、筛网下部压力;
(3)压力数据由三个量程为10MPa的电子压力计测定,集成于一个压力传感箱内,传输到电脑端,实时记录压力数据。
出口连接接砂器,具体过程如下:
(1)整个接砂器外部是接砂筒,内部由粗孔挡砂筛板、细孔挡砂筛板和中速定性滤纸组成,组装前分别测定粗孔挡砂筛板、细孔挡砂筛板和滤纸的质量并记录;
(2)将滤纸置于粗孔挡砂筛板和细孔挡砂筛板中间,并将滤纸润湿,置于接砂筒内部,用密封胶密封;
(3)将接砂器与实验筒体出口侧连接拧紧;
(4)实验过程中,携砂气体流经接砂器时,砂子会吸附在滤纸、粗孔挡砂筛板、细孔挡砂筛板内;实验结束后,测量滤纸、粗孔挡砂筛板、细孔挡砂筛板的质量。粗孔挡砂筛板、细孔挡砂筛板和滤纸前后质量之差即为实验出砂量。
接砂器出口连接气体流量计,具体过程如下:
(1)气体流量计为电子流量计,可实时记录并传输流量数据,将流量数据传输至电脑端;
(2)气体流量计进气口连接接砂器出口,出气口直接放空,经过接砂器过滤后的高速气流流经流量计后直接放空。
所述高压空气压缩泵提供高达60m3/h的稳定气体流速,实验持续时间长达2h。
根据室内实验强度得到现场油田实际产气量,计算公式如下:
AP=π·rp·dp·mp·Lp
式中:V表示单位面积的产气量,m3/(d·m2);Qs表示室内实验产气速度,m3/d;As表示筛网面积,m2;Qg表示实际产气速度,m3/d;Ap表示射孔段炮眼面积,m2;rp表示射孔孔径,m;dp表示射孔孔深,m;mp表示孔密,孔/m;Lp表示射孔段长度,m。
评价不同精度的筛网渗透率变化及出砂浓度,从而优选地层防砂精度,其主要方法为:
(1)筛网渗透率:
式中:P0表示大气压强(一般为0.1),MPa;P1、P2分别表示岩心前、后压力(实验测值+0.1),MPa;Q0表示气体流速,mL/min;μ表示气体粘度,mPa·s;L表示岩心长度,cm;A表示岩心过流截面积,cm2;K表示渗透率,10-3μm2
(2)出砂浓度:表征实验过程中的出砂程度,为出砂量和产气量的比值。
与现有技术相比,本发明的技术方案所带来的有益效果是:
本发明提供一种高产气田出砂室内模拟实验方法,可真实有效的针对高产气井的防砂措施进行优选评价,并分析砾石充填厚度、砾石充填尺寸及筛管管材等因素对防砂效果的综合影响,可有效指导现场作业,该方法操作简便,数据记录方便,结果准确,重复性高。本发明改进了现有的气井精度优选评价方法,克服了室内难以开展高速气体长时间稳定驱替实验的问题,并对实验出砂量进行精准计量。
本发明通过模拟地层砂,利用不同精度的防砂筛网及不同的防砂方式进行了实验,评价了筛网的渗透率变化及出砂浓度,从而判断不同防砂方式及防砂精度的筛网挡砂效果。本发明可有效评价砾石充填、独立筛管等不同防砂方式以及不同精度组合条件下筛网堵塞效果及出砂量,从而对防砂方式和精度进行优选。
附图说明
图1是本发明实验流程图;
图2是接砂器示意图。
附图标记:1压力传感箱;2实验筒体压力测压点;3筛网上部测压点;4筛网下部测压点;5调压阀;6实验筒上釜盖;7实验筒体;8筛网;9实验筒下釜盖;10回压阀;11接砂器;12粗孔挡砂筛板;13滤纸;14细孔挡砂筛板;15气体流量计;16气控阀;17气瓶组减小气量按钮;18气瓶组增大气量按钮;19气瓶组开关;20高压气瓶组;21高压空气压缩泵;
11-1、接砂器底座;11-2、筛板槽;11-3、O型圈;11-4、接砂器座盖。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细的说明,这些实例仅用来说明本发明,并不限制本发明的范围。
本发明高产气井防砂方式及精度优选的方法,如图1所示,包括以下步骤:
第一步:按照地层砂粒度分布规律配置模拟地层砂,筛网8准备后放在实验筒体7内出口侧,实验筒体7填充模拟地层砂。
其中,按照地层砂粒度分布规律配置模拟地层砂,具体过程如下:
1)通过筛析法得到地层砂分布曲线,按照气田防砂要求选择相应的地层砂分布曲线。
2)对已有的各级精度的人工砂样进行筛析,确定各人工砂样粒度分布区间含量。
3)采用积分累加的配置法,以选定的地层砂分布曲线为标准,从粗质到细质组分,逐级配置,从而确定各级精度人工砂样的百分含量,然后混合各级精度人工砂样,搅拌均匀。
4)对配置后的砂样进行筛析,得到的粒度分析曲线与地层砂粒度曲线进行对比,若两条曲线吻合度在90%以下,则重复上述步骤2)、3),直到两条曲线吻合度在90%以上为止。
其中,筛网8准备后放在实验筒体7内出口侧,具体过程如下:
1)选择已知精度的筛网8,直径95mm,厚度6mm,放置在耐压等级为35MPa的金属实验筒体7内出口侧,用“O”圈进行密封,并上扣拧紧固定。
2)根据配置的地层砂,称取2.5Kg,填充到金属实验筒体7,压实。
3)在实验筒体7进口、出口分别安装实验筒上釜盖6、实验筒下釜盖9,并拧紧密封。
第二步:实验筒体7进气口串连连接高压气瓶组20和高压空气压缩泵21,出口连接接砂器11,后部连接气体流量计15,进行筛网出砂模拟评价实验,根据室内实验强度得到现场油田实际产气量。
其中,所述高压空气压缩泵21可提供高达60m3/h的稳定气体流速,实验持续时间可长达2h。实验筒体7进气口串连连接高压气瓶组20和高压空气压缩泵21,具体过程如下:
1)将最高出气量在400m3/min的高压空气压缩泵21的出口与高压气瓶组20进口连接,高压气瓶组20出口串连连接调压阀5、气控阀16,并连接到金属实验筒体7进气口。其中,高压气瓶组20设置有气瓶组减小气量按钮17、气瓶组增大气量按钮18、气瓶组开关19。
2)金属实验筒体7设三个测压点,分别为实验筒体压力测压点2、筛网上部测压点3、筛网下部测压点4,分别用于测定筒内压力、筛网上部压力、筛网下部压力。
3)压力数据由三个量程为10MPa的电子压力计测定,集成于一个压力传感箱1内,传输到电脑端,实时记录压力数据。
本发明中实验数据采集全部为电脑自动实时采集,保证数据的可靠性和连续性。
其中,如图2所示,接砂器11由底座11-1和座盖11-4两部分构成,中间有装砂腔,底座11-1和座盖11-4均设置有筛板槽11-2,底座11-1和座盖11-4之间由粗孔挡砂筛板12、细孔挡砂筛板14和滤纸13构成,底座11-1和座盖11-4将粗孔挡砂筛板12、细孔挡砂筛板14和滤纸13夹紧,并利用O型圈11-3进行密封。携砂气体通过时,粗孔挡砂筛板12、细孔挡砂筛板14和滤纸13截留其中的砂样,并进行有效收集。接砂器11可最大限度接收出砂,且出砂计量精度可达到0.001g。出口连接接砂器11,具体过程如下:
1)整个接砂器11外部是接砂筒,内部由粗孔挡砂筛板12、细孔挡砂筛板14和中速定性滤纸13组成,组装前分别测定粗孔挡砂筛板12、细孔挡砂筛板14和滤纸13的质量并记录。
2)将滤纸13置于粗孔挡砂筛板12和细孔挡砂筛板14中间,并将滤纸13润湿,置于接砂筒内部,用密封胶密封。
3)将接砂器11与实验筒体7出口侧连接拧紧。其中,接砂器11与实验筒体7出口侧之间还设置有回压阀10。
4)实验过程中,携砂气体流经接砂器11时,砂子会吸附在滤纸13、粗孔挡砂筛板12、细孔挡砂筛板14内;实验结束后,测量滤纸13、粗孔挡砂筛板12、细孔挡砂筛板14的质量。粗孔挡砂筛板、细孔挡砂筛板和滤纸前后质量之差即为实验出砂量。
其中,接砂器11出口连接气体流量计,具体过程如下:
1)气体流量计15为电子流量计,可实时记录并传输流量数据,将流量数据传输至电脑端。
2)气体流量计15进气口连接接砂器11出口,出气口直接放空,经过接砂器11过滤后的高速气流流经气体流量计15后直接放空。
其中,根据室内实验强度得到现场油田实际产气量,计算公式如下:
AP=π·rp·dp·mp·Lp
式中:V表示单位面积的产气量,m3/(d·m2);Qs表示室内实验产气速度,m3/d;As表示筛网面积,m2;Qg表示实际产气速度,m3/d;Ap表示射孔段炮眼面积,m2;rp表示射孔孔径,m;dp表示射孔孔深,m;mp表示孔密,孔/m;Lp表示射孔段长度,m。
第三步:评价不同精度的筛网渗透率变化及出砂浓度,从而优选地层防砂精度。渗透率越高,表示气体过流能力越强,出砂造成的堵塞效果越微弱。出砂浓度越高,表示出砂量越高。出砂浓度超过平台处理能力后,即视为严重出砂。
1)筛网渗透率:
式中:P0表示大气压强(一般为0.1),MPa;P1、P2分别表示岩心前、后压力(实验测值+0.1),MPa;Q0表示气体流速,mL/min;μ表示气体粘度,mPa·s;L表示岩心长度,cm;A表示岩心过流截面积,cm2;K表示渗透率,10-3μm2
2)出砂浓度:表征实验过程中的出砂程度,为出砂量和产气量的比值。
具体实施例
获取油田地层现场岩样,经过处理后进行筛析实验,获得地层岩样筛析曲线。根据筛析曲线,按照累加的配砂法,从粗质到细质组分,逐级配置。将配置好的砂岩进行筛析,并与地层真实岩样筛析曲线进行对比,重要指标如d50、分选系数、均质系数的误差在10%以内的表示符合要求,否则需重新配置。将按照现场实际筛管的标准制定的筛网(直径9.5mm)放置在金属实验筒体内出口侧,加密封圈,上扣拧紧。然后在从金属实验筒体另一端加入现场实际使用的砾石,按照现场实际充填厚度,选择1”左右的厚度进行充填(约230g),填平。然后再继续加入配置好的砂样(2.33Kg),并压实,模拟地层条件。然后上扣,拧紧上端口。并依次连接金属实验筒体内、筛网上下共三个测压点。按照实验流程,高压空气压缩泵出气口连接调压阀、气控阀、实验筒体、接砂器、流量计等。其中压力传感器和流量计与外部数据采集电脑连接。
实验前检查整个流程的气密性。开泵后,采用肥皂泡液对管线的各个接口处进行检测。将一定浓度的皂液滴在接口,看是否有气泡产生,若有气泡,则表示气密性不够,需重新上扣或更换接头。完成所有接头检测后开泵实验。
为模拟实际产量为200万方/天的气井实际产气速度,根据公式(1)计算结果,实验设定的流量在50~65m3/d之间,结果见表1。高压空压机出口压力为5MPa,采用恒流驱替,驱替时长为3h,录取的参数为金属筒内压力、筛网上下压力差、时间、产气速度、出砂量等,并根据公式(2)计算筛网渗透率。
表1实际产气量与室内模拟产气量换算
根据实际地层粒度分布规律分析,地层砂粒度中值为105μm左右,根据Saucier方法确定筛板精度的范围及相应的砾石尺寸:60微米+70/100目、100微米+40/60目、120微米+20/40目、150微米+16/30目,共四组实验。
根据计算得到的实验结果,四组实验最终渗透率分别稳定在190mD、280mD、510mD及250mD左右,出砂浓度依次为0.0846、0.0363、0.0665、0.0967Kg/104m3。综合渗透率和出砂浓度,选择120微米+20/40目是最优的砾石充填精度。
尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述,但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种高产气井防砂方式及精度优选的方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步:按照地层砂粒度分布规律配置模拟地层砂,筛网准备后放在实验筒体内出口侧,实验筒体填充模拟地层砂;
第二步:实验筒体进气口串连连接高压气瓶组和高压空气压缩泵,出口连接接砂器,后部连接气体流量计,进行筛网出砂模拟评价实验,根据室内实验强度得到现场油田实际产气量;
第三步:评价不同精度的筛网渗透率变化及出砂浓度,从而优选地层防砂精度。
2.根据权利要求1所述的高产气井防砂方式及精度优选的方法,其特征在于,按照地层砂粒度分布规律配置模拟地层砂,具体过程如下:
(1)通过筛析法得到地层砂分布曲线,按照气田防砂要求选择相应的地层砂分布曲线;
(2)对已有的各级精度的人工砂样进行筛析,确定各人工砂样粒度分布区间含量;
(3)采用积分累加的配置法,以选定的地层砂分布曲线为标准,从粗质到细质组分,逐级配置,从而确定各级精度人工砂样的百分含量,然后混合各级精度人工砂样,搅拌均匀;
(4)对配置后的砂样进行筛析,得到的粒度分析曲线与地层砂粒度曲线进行对比,若两条曲线吻合度在90%以下,则重复上述步骤(2)、(3),直到两条曲线吻合度在90%以上为止。
3.根据权利要求1所述的高产气井防砂方式及精度优选的方法,其特征在于,筛网准备后放在实验筒体内出口侧,具体过程如下:
(1)选择已知精度的筛网,直径95mm,厚度6mm,放置在耐压等级为35MPa的金属实验筒体内出口侧,用“O”圈进行密封,并上扣拧紧固定;
(2)根据配置的地层砂,称取2.5Kg,填充到金属实验筒体,压实;
(3)在实验筒体进口、出口分别安装实验筒上釜盖、实验筒下釜盖,并拧紧密封。
4.根据权利要求1所述的高产气井防砂方式及精度优选的方法,其特征在于,实验筒体进气口串连连接高压气瓶组和高压空气压缩泵,具体过程如下:
(1)将最高出气量在400m3/min的高压空气压缩泵的出口与高压气瓶组进口连接,高压气瓶组出口串连连接调压阀、气控阀,并连接到金属实验筒体进气口;
(2)金属实验筒体设三个测压点,分别为实验筒体压力测压点、筛网上部测压点、筛网下部测压点,分别用于测定筒内压力、筛网上部压力、筛网下部压力;
(3)压力数据由三个量程为10MPa的电子压力计测定,集成于一个压力传感箱内,传输到电脑端,实时记录压力数据。
5.根据权利要求1所述的高产气井防砂方式及精度优选的方法,其特征在于,出口连接接砂器,具体过程如下:
(1)整个接砂器外部是接砂筒,内部由粗孔挡砂筛板、细孔挡砂筛板和中速定性滤纸组成,组装前分别测定粗孔挡砂筛板、细孔挡砂筛板和滤纸的质量并记录;
(2)将滤纸置于粗孔挡砂筛板和细孔挡砂筛板中间,并将滤纸润湿,置于接砂筒内部,用密封胶密封;
(3)将接砂器与实验筒体出口侧连接拧紧;
(4)实验过程中,携砂气体流经接砂器时,砂子会吸附在滤纸、粗孔挡砂筛板、细孔挡砂筛板内;实验结束后,测量滤纸、粗孔挡砂筛板、细孔挡砂筛板的质量。粗孔挡砂筛板、细孔挡砂筛板和滤纸前后质量之差即为实验出砂量。
6.根据权利要求1所述的高产气井防砂方式及精度优选的方法,其特征在于,接砂器出口连接气体流量计,具体过程如下:
(1)气体流量计为电子流量计,可实时记录并传输流量数据,将流量数据传输至电脑端;
(2)气体流量计进气口连接接砂器出口,出气口直接放空,经过接砂器过滤后的高速气流流经流量计后直接放空。
7.根据权利要求1所述的高产气井防砂方式及精度优选的方法,其特征在于,所述高压空气压缩泵提供高达60m3/h的稳定气体流速,实验持续时间长达2h。
8.根据权利要求1所述的高产气井防砂方式及精度优选的方法,其特征在于,根据室内实验强度得到现场油田实际产气量,计算公式如下:
AP=π·rp·dp·mp·Lp
式中:V表示单位面积的产气量,m3/(d·m2);Qs表示室内实验产气速度,m3/d;As表示筛网面积,m2;Qg表示实际产气速度,m3/d;Ap表示射孔段炮眼面积,m2;rp表示射孔孔径,m;dp表示射孔孔深,m;mp表示孔密,孔/m;Lp表示射孔段长度,m。
9.根据权利要求1所述的高产气井防砂方式及精度优选的方法,其特征在于,评价不同精度的筛网渗透率变化及出砂浓度,从而优选地层防砂精度,其主要方法为:
(1)筛网渗透率:
式中:P0表示大气压强(一般为0.1),MPa;P1、P2分别表示岩心前、后压力(实验测值+0.1),MPa;Q0表示气体流速,mL/min;μ表示气体粘度,mPa·s;L表示岩心长度,cm;A表示岩心过流截面积,cm2;K表示渗透率,10-3μm2
(2)出砂浓度:表征实验过程中的出砂程度,为出砂量和产气量的比值。
CN201910634142.6A 2019-07-15 2019-07-15 一种高产气井防砂方式及精度优选的方法 Pending CN110514571A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910634142.6A CN110514571A (zh) 2019-07-15 2019-07-15 一种高产气井防砂方式及精度优选的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910634142.6A CN110514571A (zh) 2019-07-15 2019-07-15 一种高产气井防砂方式及精度优选的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110514571A true CN110514571A (zh) 2019-11-29

Family

ID=68623483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910634142.6A Pending CN110514571A (zh) 2019-07-15 2019-07-15 一种高产气井防砂方式及精度优选的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110514571A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111257177A (zh) * 2020-02-20 2020-06-09 中国石油大学(华东) 气井出砂检测实验装置
CN113090257A (zh) * 2021-04-28 2021-07-09 中国石油天然气股份有限公司 一种火山岩地层出砂模拟测试方法及测试装置
CN113834763A (zh) * 2021-04-19 2021-12-24 中国海洋石油集团有限公司 一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验装置与方法
CN114839351A (zh) * 2022-05-17 2022-08-02 西南石油大学 一种出砂实验测量装置及其出砂测量方法

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090055098A1 (en) * 2007-08-23 2009-02-26 Mese Ali I Determination of point of sand production initiation in wellbores using residual deformation characteristics and real time monitoring of sand protection
CN101865812A (zh) * 2010-05-28 2010-10-20 中国石油大学(北京) 一种评价筛管筛网挡砂性能的装置
CN101915854A (zh) * 2010-08-06 2010-12-15 中国石油大学(北京) 一种用于测定气井出砂临界流速的装置及方法
CN102053053A (zh) * 2010-11-09 2011-05-11 中国海洋石油总公司 一种筛管过滤介质性能检测装置
CN202620828U (zh) * 2012-06-15 2012-12-26 北京雪迪龙科技股份有限公司 一种过滤装置
CN202900193U (zh) * 2012-10-26 2013-04-24 中国石油化工股份有限公司 防砂层防砂精度优化实验装置
CN104897510A (zh) * 2015-04-08 2015-09-09 中国石油大学(北京) 一种评价防砂管冲蚀速率的方法及其专用装置
CN105527076A (zh) * 2015-11-11 2016-04-27 陕西盛迈石油有限公司 一种筛管挡砂性能评价试验装置
CN105651675A (zh) * 2016-01-29 2016-06-08 中国海洋石油总公司 油田用防砂筛管防砂介质挡砂精度检测系统
CN205483883U (zh) * 2016-03-14 2016-08-17 中国石油大学(北京) 一种评价防砂筛网冲蚀程度实验装置
CN206974866U (zh) * 2017-08-08 2018-02-06 西南石油大学 一种模拟不同渗透率的颗粒进入能力及韧性评价装置
CN107860569A (zh) * 2017-10-31 2018-03-30 中国石油大学(华东) 天然气水合物开采过程中防砂筛管堵塞特性的评价实验装置及方法
CN108579225A (zh) * 2018-05-15 2018-09-28 芜湖澳奔玛汽车部件有限公司 一种高强度过滤式空气滤清器
CN108982342A (zh) * 2018-07-20 2018-12-11 中海石油(中国)有限公司湛江分公司 一种高温高压气藏水平井防砂筛管抗冲蚀性能评价装置及评价方法与应用
CN109731398A (zh) * 2019-03-14 2019-05-10 高博集团有限公司 一种甲醇滤清器用玻纤复合滤材

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090055098A1 (en) * 2007-08-23 2009-02-26 Mese Ali I Determination of point of sand production initiation in wellbores using residual deformation characteristics and real time monitoring of sand protection
CN101865812A (zh) * 2010-05-28 2010-10-20 中国石油大学(北京) 一种评价筛管筛网挡砂性能的装置
CN101915854A (zh) * 2010-08-06 2010-12-15 中国石油大学(北京) 一种用于测定气井出砂临界流速的装置及方法
CN102053053A (zh) * 2010-11-09 2011-05-11 中国海洋石油总公司 一种筛管过滤介质性能检测装置
CN202620828U (zh) * 2012-06-15 2012-12-26 北京雪迪龙科技股份有限公司 一种过滤装置
CN202900193U (zh) * 2012-10-26 2013-04-24 中国石油化工股份有限公司 防砂层防砂精度优化实验装置
CN104897510A (zh) * 2015-04-08 2015-09-09 中国石油大学(北京) 一种评价防砂管冲蚀速率的方法及其专用装置
CN105527076A (zh) * 2015-11-11 2016-04-27 陕西盛迈石油有限公司 一种筛管挡砂性能评价试验装置
CN105651675A (zh) * 2016-01-29 2016-06-08 中国海洋石油总公司 油田用防砂筛管防砂介质挡砂精度检测系统
CN205483883U (zh) * 2016-03-14 2016-08-17 中国石油大学(北京) 一种评价防砂筛网冲蚀程度实验装置
CN206974866U (zh) * 2017-08-08 2018-02-06 西南石油大学 一种模拟不同渗透率的颗粒进入能力及韧性评价装置
CN107860569A (zh) * 2017-10-31 2018-03-30 中国石油大学(华东) 天然气水合物开采过程中防砂筛管堵塞特性的评价实验装置及方法
CN108579225A (zh) * 2018-05-15 2018-09-28 芜湖澳奔玛汽车部件有限公司 一种高强度过滤式空气滤清器
CN108982342A (zh) * 2018-07-20 2018-12-11 中海石油(中国)有限公司湛江分公司 一种高温高压气藏水平井防砂筛管抗冲蚀性能评价装置及评价方法与应用
CN109731398A (zh) * 2019-03-14 2019-05-10 高博集团有限公司 一种甲醇滤清器用玻纤复合滤材

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
匡韶华: "油井防砂筛管适应性试验评价方法研究", 《石油矿场机械》 *
董长银等: "气田水平井防砂筛管类型优选与精度优化试验", 《中国石油大学学报(自然科学版)》 *
董长银等: "水合物储层高泥质细粉砂筛管挡砂机制及控砂可行性评价试验", 《中国石油大学学报(自然科学版)》 *
马帅等: "海上高产气田防砂挡砂精度设计研究", 《石油钻采工艺》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111257177A (zh) * 2020-02-20 2020-06-09 中国石油大学(华东) 气井出砂检测实验装置
CN111257177B (zh) * 2020-02-20 2022-06-07 中国石油大学(华东) 气井出砂检测实验装置
CN113834763A (zh) * 2021-04-19 2021-12-24 中国海洋石油集团有限公司 一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验装置与方法
CN113834763B (zh) * 2021-04-19 2024-01-02 中国海洋石油集团有限公司 一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验装置与方法
CN113090257A (zh) * 2021-04-28 2021-07-09 中国石油天然气股份有限公司 一种火山岩地层出砂模拟测试方法及测试装置
CN114839351A (zh) * 2022-05-17 2022-08-02 西南石油大学 一种出砂实验测量装置及其出砂测量方法
CN114839351B (zh) * 2022-05-17 2023-08-18 西南石油大学 一种出砂实验测量装置及其出砂测量方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110514571A (zh) 一种高产气井防砂方式及精度优选的方法
CN105547955B (zh) 一种土的常流速渗透堵塞试验方法
CN104568694B (zh) 一种致密岩心气‑水相对渗透率的测试方法
CN106442938B (zh) 一种准确获取页岩含气量的测量计算方法
CN103513019B (zh) 固井水泥浆气窜模拟评价仪
CN110296921B (zh) 储层条件下稳态法页岩气体渗透率的测试装置及测试方法
CN110082275A (zh) 大型原级配粗颗粒土垂直渗透变形试验仪及试验方法
CN108169062B (zh) 模拟地下煤层气赋存解吸过程的可视化试验装置及方法
CN103148888B (zh) 一种煤层气储层双层合采高温高压排采动态评价系统
CN106884635A (zh) 一种低、特低渗透油藏co2驱最小混相压力的测定方法
CN106840790B (zh) 基于长细管胶结模型测试co2-原油mmp的方法及系统
CN207379891U (zh) 裂缝性页岩气水两相流动裂缝导流能力评价装置
CN109826621A (zh) 一种煤层气多层合采气水两相渗流实验装置及测试方法
CN102914494A (zh) 一种泡沫压裂液动态滤失的测量装置及其工作方法
CN108844850A (zh) 基于动态平衡的页岩吸附解吸及降压开采模拟装置及方法
CN104330344A (zh) 岩心气水两相渗流动态测试方法与装置
CN108051643A (zh) 多功能长岩心径向多对点动态监测驱替系统
CN206161492U (zh) 一种可实现变水压力作用的渗透装置
CN201654010U (zh) 一种堵漏试验仪
CN106290104B (zh) 无围压渗透率测试装置及其使用方法
CN109083630B (zh) 一种用于评价钻井液封堵性能的方法
CN103994958B (zh) 一种用于测量超低渗透岩心气渗透率的测量装置及利用该装置的测量方法
CN107576604A (zh) 一种天然气水合物岩心流速敏感性测定系统
CN108798655B (zh) 一种煤层气逸散的三气合采实验装置
CN114720655A (zh) 同时测量岩心不同赋存状态气体产出特征的系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191129

RJ01 Rejection of invention patent application after publication