CN113834763B - 一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验装置与方法，包括储液罐、驱替泵、流程开关、二次防砂评价装置和收集装置，储液罐通过试验管路与二次防砂评价装置的入液口相连通，在试验管路上依次设置有驱替泵和所述流程开关，在二次防砂评价装置的排液口的下方设置收集装置。本装置能够精确控制驱替排量以模拟实际地层产能情况，并控制防砂筛板两侧的压差以模拟实际生产压差，最重要的是可以内置双层筛板模拟大修井二次防砂的挡砂效果。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发中的防砂完井技术领域，更具体地说涉及一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验装置与方法。
背景技术
在油气藏的开发过程中，尤其疏松砂岩油气藏，由于受到地质储层构造及众多生产因素的影响，往往容易出现大量的出砂情况而造成油井躺井停产。采用机械防砂筛管进行先期防砂完井是最常用且经济可行的一种方法，但随着开采的进行仍有部分油气井出现因防砂筛管堵塞刺漏导致防砂失效。此时，需要对失效油井进行大修再防砂，也称二次防砂完井。目前，油田二次修井防砂工艺一般采取二次独立小筛管防砂或二次砾石充填防砂，不同的防砂工艺其防砂效果也大不相同。近年来虽然针对防砂筛管挡砂性能的试验研究日渐增多，但绝大部分是针对油田开发先期防砂完井进行的研究，而针对二次大修完井防砂工艺评价研究则比较少。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，防砂筛管现场评价试验风险大、成本高，室内防砂工艺评价试验针对二次修井防砂研究案例少，系统性差等技术难题，提供了一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验装置与方法，本装置能够精确控制驱替排量以模拟实际地层产能情况，并控制防砂筛板两侧的压差以模拟实际生产压差，最重要的是可以内置双层筛板模拟大修井二次防砂的挡砂效果。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验装置，包括储液罐、驱替泵、流程开关、二次防砂评价装置和收集装置，所述储液罐通过试验管路与所述二次防砂评价装置的入液口相连通，在所述试验管路上依次设置有所述驱替泵和所述流程开关，在所述二次防砂评价装置的排液口的下方设置所述收集装置；
所述二次防砂评价装置包括上筒体、下筒体、下短接和下接头，在所述上筒体的首端设置有旋紧压帽，在所述旋紧压帽的中部开设有堵头通孔，所述上堵头的首端穿过所述堵头通孔伸出所述旋紧压帽外，所述上堵头的尾端卡在开设在上筒体首端内壁上的密封凹台处，以实现上堵头和上筒体的密封连接的目的，所述上堵头上形成一贯穿所述上堵头的二次防砂评价装置的入液口，驱替压力传感器设置在所述旋紧压帽上，在所述上筒体的下部设置有第四压差传感器，所述上筒体的尾端通过快速卡箍与所述下筒体的首端相连，在所述上筒体和所述下筒体相连处安装有上筛板，在所述下筒体的上部和所述下筒体的下部分别设置有第一压差传感器和第三压差传感器，所述下筒体的尾端通过连接卡箍与所述下短接的首端相连，在所述下筒体和所述下短接相连处安装有下筛板，在所述下短接的上部设置有第二压差传感器，所述下短接的尾端与所述下接头的首端通过螺纹和O型圈密封连接，在所述下接头的外壁上设置有出水环，在所述下接头的尾端开设有二次防砂评价装置的排液口。
在所述出水环的下方的下接头上设置有压帽，压帽与下接头相连并实现压紧出水环的目的。
在所述流程开关和所述二次防砂评价装置的入液口之间的试验管路上依次设置有流量计和压力计。
一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验方法，按照下述步骤进行：
步骤1，按照目标储层砂粒度分布规律配置模拟地层砂备用，将初期防砂筛板与二次防砂筛板分别作为上筛板和下筛板，放在上筒体与下筒体相连处，下筒体与下短接相连处，按照试验设计分别将上筒体和下筒体中填充模拟填充物后，用快速卡箍将上筒体与下筒体箍紧，安装好上堵头和旋紧压帽；
步骤2，拧紧旋紧压帽，将上堵头的二次防砂评价装置的入液口与驱替泵通过试验管路相连，下接头的二次防砂评价装置的排液口放空，用于收集驱替过程中的含砂液，以备测试使用；
步骤3，启动驱替泵，小排量饱和模拟地层砂后，按照设计驱替排量进行防砂驱替试验，通过设置在上筛板和下筛板上下两侧的差压传感器录取上筛板和下筛板上下的渗流压力，通过驱替排量计算出筛板渗透率的变化情况，并通过对砂样收集容器中的固相砂进行烘干、称重，计算出试验工艺的出砂浓度，进而对二次防砂工艺进行评价；
步骤4，通过试验过程中录取的流量、压力等参数，根据产能预测模型公式进行防砂工艺的选择。
在步骤1中，模拟填充物采用模拟地层砂和充填颗粒或者模拟地层砂。
本发明的有益效果为：试验装置上设有对上筒体进行模拟地层压力录取的传感器及对防砂介质进行上下压力数据录取的差压传感装置，实现防砂筛板两侧压差的模拟；同时，试验装置下筒体的高度可以更换调节，可模拟不同环空充填厚度，从而实现大修二次防砂工艺的试验评价，解决了现场修井再防砂采用何种防砂完井工艺的难题。
附图说明
图1是本发明的流程示意图；
图2是本发明中二次防砂评价装置的结构示意图；
图中：1为储液罐，2为驱替泵、3为流程开关，4为流量计，5为压力计，6为二次防砂评价装置，7为收集装置；
6-1为上堵头，6-2为旋紧压帽，6-3为上筒体，6-4为快速卡箍，6-5为第一压差传感器，6-6为下筒体，6-7为下短接，6-8为下接头，6-9为压帽，6-10为出水环，6-11为下筛板，6-12为第二压差传感器，6-13为第三压差传感器，6-14为第四压差传感器，6-15为上筛板，6-16为驱替压力传感器。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例一
一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验装置，包括储液罐1、驱替泵2、流程开关3、二次防砂评价装置6和收集装置7，储液罐1通过试验管路与二次防砂评价装置6的入液口相连通，在试验管路上依次设置有驱替泵2和流程开关3，在二次防砂评价装置6的排液口的下方设置收集装置7；
二次防砂评价装置6包括上筒体6-3、下筒体6-6、下短接6-7和下接头6-8，在上筒体6-3的首端设置有旋紧压帽6-2，在旋紧压帽6-2的中部开设有堵头通孔，上堵头6-1的首端穿过堵头通孔伸出旋紧压帽6-2外，上堵头6-1的尾端卡在开设在上筒体6-3首端内壁上的密封凹台处，以实现上堵头6-1和上筒体6-3的密封连接的目的，上堵头6-1上形成一贯穿上堵头6-1的二次防砂评价装置的入液口，驱替压力传感器6-16设置在旋紧压帽6-2上，在上筒体6-3的下部设置有第四压差传感器6-14，上筒体6-3的尾端通过快速卡箍6-4与下筒体6-6的首端相连，在上筒体6-3和下筒体6-6相连处安装有上筛板6-15，在下筒体6-6的上部和下筒体6-6的下部分别设置有第一压差传感器6-5和第三压差传感器6-13，下筒体6-6的尾端通过连接卡箍与下短接6-7的首端相连，在下筒体6-6和下短接6-7相连处安装有下筛板6-11，在下短接6-7的上部设置有第二压差传感器6-12，下短接6-7的尾端与下接头6-8的首端通过螺纹和O型圈密封连接，在下接头6-8的外壁上设置有出水环6-10，在下接头6-8的尾端开设有二次防砂评价装置的排液口。
实施例二
在实施例一的基础上，在出水环6-10的下方的下接头6-8上设置有压帽6-9，压帽6-9与下接头6-8相连并实现压紧出水环6-10的目的。
在流程开关3和二次防砂评价装置6的入液口之间的试验管路上依次设置有流量计4和压力计5。
实施例三
一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验方法，按照下述步骤进行：
步骤1，按照目标储层砂粒度分布规律配置模拟地层砂备用，将初期防砂筛板与二次防砂筛板分别作为上筛板和下筛板，放在上筒体与下筒体相连处，下筒体与下短接相连处，按照试验设计分别将上筒体和下筒体中填充模拟填充物后，用快速卡箍将上筒体与下筒体箍紧，安装好上堵头和旋紧压帽；
步骤2，拧紧旋紧压帽，将上堵头的二次防砂评价装置的入液口与驱替泵通过试验管路相连，下接头的二次防砂评价装置的排液口放空，用于收集驱替过程中的含砂液，以备测试使用；
步骤3，启动驱替泵，小排量饱和模拟地层砂后，按照设计驱替排量进行防砂驱替试验，通过设置在上筛板和下筛板上下两侧的差压传感器录取上筛板和下筛板上下的渗流压力，通过驱替排量计算出筛板渗透率的变化情况，并通过对砂样收集容器中的固相砂进行烘干、称重，计算出试验工艺的出砂浓度，进而对二次防砂工艺进行评价；
步骤4，通过试验过程中录取的流量、压力等参数，根据产能预测模型公式进行防砂工艺的选择。
在步骤1中，模拟填充物采用模拟地层砂和充填颗粒或者模拟地层砂。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验装置，其特征在于：包括储液罐、驱替泵、流程开关、二次防砂评价装置和收集装置，所述储液罐通过试验管路与所述二次防砂评价装置的入液口相连通，在所述试验管路上依次设置有所述驱替泵和所述流程开关，在所述二次防砂评价装置的排液口的下方设置所述收集装置；
所述二次防砂评价装置包括上筒体、下筒体、下短接和下接头，在所述上筒体的首端设置有旋紧压帽，在所述旋紧压帽的中部开设有堵头通孔，上堵头的首端穿过所述堵头通孔伸出所述旋紧压帽外，所述上堵头的尾端卡在开设在上筒体首端内壁上的密封凹台处，所述上堵头上形成一贯穿所述上堵头的二次防砂评价装置的入液口，驱替压力传感器设置在所述旋紧压帽上，在所述上筒体的下部设置有第四压差传感器，所述上筒体的尾端通过快速卡箍与所述下筒体的首端相连，在所述上筒体和所述下筒体相连处安装有上筛板，在所述下筒体的上部和所述下筒体的下部分别设置有第一压差传感器和第三压差传感器，所述下筒体的尾端通过连接卡箍与所述下短接的首端相连，在所述下筒体和所述下短接相连处安装有下筛板，在所述下短接的上部设置有第二压差传感器，所述下短接的尾端与所述下接头的首端通过螺纹和O型圈密封连接，在所述下接头的外壁上设置有出水环，在所述下接头的尾端开设有二次防砂评价装置的排液口。
2.根据权利要求1所述的一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验装置，其特征在于：在所述出水环的下方的下接头上设置有压帽。
3.根据权利要求1所述的一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验装置，其特征在于：在所述流程开关和所述二次防砂评价装置的入液口之间的试验管路上依次设置有流量计和压力计。
4.一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验方法，其特征在于：按照下述步骤进行：
步骤1，按照目标储层砂粒度分布规律配置模拟地层砂备用，将初期防砂筛板与二次防砂筛板分别作为上筛板和下筛板，放在上筒体与下筒体相连处，下筒体与下短接相连处，按照试验设计分别将上筒体和下筒体中填充模拟填充物后，用快速卡箍将上筒体与下筒体箍紧，安装好上堵头和旋紧压帽；
步骤2，拧紧旋紧压帽，将上堵头的二次防砂评价装置的入液口与驱替泵通过试验管路相连，下接头的二次防砂评价装置的排液口放空，用于收集驱替过程中的含砂液，以备测试使用；
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步骤4，通过试验过程中录取的流量、压力参数，根据产能预测模型公式进行防砂工艺的选择。
5.根据权利要求1所述的一种用于油田开发二次防砂工艺评价的试验方法，其特征在于：在步骤1中，模拟填充物采用模拟地层砂和充填颗粒或者模拟地层砂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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