CN202673267U

CN202673267U - 一种水平井井下物理模拟试验装置

Info

Publication number: CN202673267U
Application number: CN 201220261827
Authority: CN
Inventors: 宋岱锋; 薄纯辉; 王涛; 刘巍; 陈伟; 张小卫; 唐功勋; 刘伟伟; 江汇; 唐钢
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Oil Production Technology Research Institute of Sinopec Shengli Oilfield Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Oil Production Technology Research Institute of Sinopec Shengli Oilfield Co
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2022-06-05

Abstract

本实用新型属于一种水平井井下物理模拟试验装置，是一种能够进行石油工业水平井水平井段生产动态模拟、后期开发增产工艺技术研究及常用化学助剂产品性能评价的物理模拟试验装置。本模拟试验装置包括壳体，壳体上设有测压点和供液阀门，液流转向管和模拟井筒固定于壳体中，液流转向管位于模拟井筒之中，在模拟井筒与壳体之间是模拟地层。模拟地层是根据实验目的层的要求，选择充填材料配制后，填入模拟井筒与壳体之间。可以制成不同的模拟地层，实现不同实验目的层的实验研究。如进行水平井堵水、调剖、解堵等研究，为水平井生产动态研究和开发增产实施效果评价的室内研究提供了手段，为水平井的高效开发提供科学依据，可以用于指导生产。

Description

一种水平井井下物理模拟试验装置

技术领域

本实用新型涉及石油天然气工业提高采油率的实验设备，特别是一种水平井井下物理模拟试验装置，是一种能够进行水平井水平井段生产动态模拟、后期开发增产工艺技术研究及常用化学助剂产品性能评价的物理模拟试验装置。

背景技术

随着油田开发的不断深入，勘探开发的领域不断扩大，低渗透和稠油厚油层顶部动用程度较差，开发的难度也逐渐增大。自应用水平井开发技术以来，水平井开采已成为提高储量动用率、油田采收率和单井产能的有效手段，为油田持续稳产发挥了重要作用。但随着开发的不断深入，目前含水>90%的水平井占水平井总数的50%～60%,由于堵塞造成的低产液量占水平井总数的30%左右，严重影响水平井开发效果。为了改善水平井的开发效果和提高增产工艺实施效果，配合水平井的堵水、调剖、解堵等增产工艺措施，需要进行大量的试验研究工作。但目前水平井室内物理模拟装置仅能模拟井筒内流体流动状态，如水平井水平段内的两相流或多相流，还没有能够对应生产实际模拟井筒内外地层和水平段的装置，实验研究中需要能够完成模拟井筒内外地层和水平段的装置，满足实验需求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种水平井井下物理模拟试验装置，克服现有水平井模拟技术中只能模拟水平井段内两相流或多相流而没有将水平井段内两相流或多相流与地层渗流研究有机结合的不足。将地层中流体的渗流和水平井段井筒内的流体流动结合起来，为水平井水平井段的生产动态模拟、后期开发增产工艺技术研究及常用化学助剂产品性能评价提供依据。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种水平井井下物理模拟试验装置包括壳体，壳体上设有测压点和供液阀门，液流转向管和模拟井筒固定于壳体中，液流转向管位于模拟井筒之中，在模拟井筒与壳体之间是模拟地层。模拟地层是根据实验目的层的要求，选择充填材料配制后，填入模拟井筒与壳体之间。可以制成不同的模拟地层，实现不同实验目的层的实验研究。

与现有技术相比本实用新型具有如下优点：本实用新型是根据相似原理设计的物理模拟实验装置，根据不同的实验目的层填入不同的充填材料，制成不同的模拟地层，体现平行于水平井段的渗透率差异或垂直于水平井段的渗透率差异。可进行多种类型的非均质地层和不同生产井筒的生产研究，接近现场的实际生产情况，能够模拟水平井段实际生产动态、评价后期开发增产工艺实施效果以及水平井常用助剂、堵调产品的性能评价，如进行水平井堵水、调剖、解堵等研究。为水平井生产动态研究和开发增产实施效果评价的室内研究提供了手段，为水平井的高效开发提供科学依据。本装置结构合理，使用方便，效果良好，所进行的模拟实验接近生产实际，可以用于指导生产，具有显蓍的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型的工作原理图。

图2是水平井井下物理模拟试验装置的主视图。

图3是水平井井下物理模拟试验装置的左视图。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型做进一步的详述：参见图2和图3，一种水平井井下物理模拟试验装置包括壳体4，壳体4上设有测压点8和供液阀门12，液流转向管9和模拟井筒10固定于壳体4中，液流转向管9位于模拟井筒10之中，在模拟井筒10与壳体4之间是模拟地层11。模拟地层11是根据实验目的层的要求选择充填材料配制后，填入模拟井筒10与壳体4之间。可以根据不同的实验目的层，配制不同材料的地层砂，充填作为模拟地层11。模拟地层11需要对应不同的实验目的层制作和填充，实现不同实验目的层的实验研究，可实现平行于模拟井筒10的非均质模拟和垂直于模拟井筒10的非均质模拟。模拟井筒10是按照射孔完井方式设计或者是按照大通径精密滤砂管完井方式设计。根据现场实际完井方式设计并替换装入，可模拟射孔完井和大通径精密滤砂管完井。液流转向管9对应模拟地层11中各层段的供液能力和流体性质来确定和设置管体上液流孔的密度和形状，根据液体的粘度、各层渗透率和供液能力布置，液流孔可以是圆孔、槽等形状。可以使液流转向管9的各段不同，如管体上设有直通管段或变密度打孔筛管管段等。供液阀门12设置在壳体4的中部两侧和底部，根据地层来水的类型确定其开启方式。如果模拟底水油藏，可设计在模拟地层11的底部多点注水，各注入点等分在模拟地层11的底部，此时可仅开启设置在壳体4底部的供液阀门12，而将壳体4中部两侧的供液阀门12关闭。使供液阀门12处于统一的压力分布中，且通过液体流量计量系统3的流量计，明确各水平段进液情况。如果模拟边水油藏，可以关闭位于壳体4底部的供液阀门12，而开启中部两侧的供液阀门12。

参见图1，本物理模拟实验装置安装于恒温系统7中并与液体流量计量系统3、产液采集系统5和压力采集系统6连接，由恒温系统7为本装置提供恒温环境，模拟地层条件下的恒温状态。恒温系统7包括恒温箱体、加热管、风机和温控仪等。液体泵送机构1位于整个实验流程的起始端，为实验用动力液提供动力并通过液压管线与储液压力容器2以及液体流量计量系统3连接。液体流量计量系统3包括电磁流量计、阀门及管线。动力液经液体泵送机构1加压泵送至储液压力容器2的底部，动力液推动储液压力容器2的中间活塞，活塞上行推动上部的驱替液进入液体流量计量系统3。经计量后，驱替液通过管线进入本装置，经供液阀门12、进入模拟地层11及模拟井筒10中，最后进入液流转向管9并通过管线和阀门与产液采集系统5连接。产液采集系统5包括油水接收器、计量天平、采集卡、采集软件、阀门及管线。驱替液进入模拟井筒10和液流转向管9后，经产出液阀门和管线到达产液采集系统5，进行分离和计量。压力采集系统6与本装置壳体4上焊接的带螺纹短管和传感器中间活接头连接。压力采集系统6包括传感器、采集卡及数据处理软件和计算机，在启动液体泵送机构1前就应开启，记录全部实验过程中本装置不同点的压力值。实验后对采集的产液数据和压力数据进行处理分析。

Claims

1.一种水平井井下物理模拟试验装置，包括壳体（4），壳体（4）上设有测压点（8）和供液阀门（12），液流转向管（9）和模拟井筒（10）固定于壳体（4）中，液流转向管（9）位于模拟井筒（10）之中，其特征是，在模拟井筒（10）与壳体（4）之间是模拟地层（11）。

2.根据权利要求1所述的一种水平井井下物理模拟试验装置，其特征是，所述供液阀门（12）设置在壳体（4）的中部两侧和底部。