CN204899917U - 携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置 - Google Patents
携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204899917U CN204899917U CN201520424241.9U CN201520424241U CN204899917U CN 204899917 U CN204899917 U CN 204899917U CN 201520424241 U CN201520424241 U CN 201520424241U CN 204899917 U CN204899917 U CN 204899917U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sand
- fracturing fluid
- sleeve pipe
- amount metering
- threaded bore
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置,在砂量计量池上部1/4的位置设置有沉沙滤网,在砂量计量池顶部设置有孔道软管固定网,在砂量计量池底部一侧设置有流体出口管道,在砂量计量池底部另一侧连通有套管,套管上开有不同相位螺纹孔眼,螺纹孔眼通过模拟孔道与砂量计量池相连通,该装置可模拟水平井中水平段的射孔孔道压裂液运移情况,压裂液进入套管后,流体压力迫使其流经模拟孔道,在模拟孔道中由于重力、流速等因素,支撑剂会在此出现沉降现象,而且在螺纹孔眼的跟部和趾部会出现不同的砂堤形态;本实用新型通过控制压裂液的排量、流速以及支撑剂粒径来研究其不同的变化,在此基础上亦可改变射孔参数来研究各参数与流动形态的影响作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种模拟装置,特别涉及一种携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置,模拟油气井射孔完井后,水力压裂过程中携砂压裂液在射孔孔道中的流动形态及支撑剂的运移,由于现场施工中射孔参数对后期压裂效果以及增产效果影响很大,研究流体在不同射孔参数下的孔道中的流动规律对射孔参数的优化有较大意义。
背景技术
水力压裂是目前国内外主要的油气田增产技术之一,不仅广泛应用于低渗透油藏,在中高渗透油气藏的增产改造中也取得较好的效果。水力压裂的目标就是形成高导流能力的裂缝,所以在压裂时必须确保足够的加砂量,而在套管井中,压裂液首先要通过射孔孔道才能进入地层压开裂缝,支撑剂在孔道中的运移沉降规律将直接影响到加砂效率,通过模拟射孔段实验分析研究携砂压裂液在射孔孔道中的流动和支撑剂运移的情况,包括由于射孔参数的变化而引起的支撑剂运移规律发生改变,将对今后的射孔完井施工具有一定指导意义。
目前国内在射孔参数研究方面主要是依靠优化软件模拟射孔参数优选,缺少模拟井下射孔的实体装置来研究射孔参数的变化对流体流动的影响,因此我们可以通过此装置来模拟实际施工中各种因素影响下流体在微孔中的流动。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷,本实用新型的目的在于提供一种携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置,采用相位、孔密、孔径可调节来实现不同射孔参数下压裂液的携砂性能,能够更好的模拟井下压裂液流体在射孔孔道中的流动,并可实验检测不同压裂液中支撑剂的粒径与其流动的影响规律。
为了达到上述目的,本实用新型的技术方案为:
携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置,包括砂量计量池1,在砂量计量池1上部1/4的位置设置有沉沙滤网2,在砂量计量池1顶部设置有孔道软管固定网3,在砂量计量池1底部一侧设置有流体出口管道4,在砂量计量池1底部另一侧连通有套管5,套管5上开有不同相位螺纹孔眼6,螺纹孔眼6通过模拟孔道7与砂量计量池1的顶部相连通。
所述的套管5分为两段,一段为30°、60°、120°相位的螺纹孔眼6布孔段,此布孔段每簇开眼12孔;另一段为45°、90°、180°相位的螺纹孔眼6布孔段,此布孔段每簇开眼8孔,两布孔段的出口端均设置有阀门8。
一段为30°、60°、120°相位的螺纹孔眼6布孔段,另一段为45°、90°、180°相位的螺纹孔眼6布孔段,两段的出口端均设置有阀门8。
所述的模拟孔道7分为两部分,与套管5连通的竖直段为透明有机钢化玻璃材质,竖直段外径相同内径不同;与砂量计量池1连通的水平段是塑料软管。
本实用新型能够较真实的模拟压裂液进入套管射孔孔道的各种情况,通过调整螺纹孔眼6,可调节相位、孔密,来实现不同射孔参数下压裂液的携砂性能;通过更换不同内径的模拟孔道7来控制孔径的变化实现不同射孔参数下压裂液的携砂性能,模拟孔道7竖直段采用有机玻璃材料,便于观察支撑剂进入孔道的运移、携砂、铺置等情况;砂量计量池1可以简便快捷地计量压裂液携砂量。
本实用新型能够更好的模拟井下压裂液流体在射孔孔道中的流动,并可实验检测不同压裂液中支撑剂的粒径与其流动的影响规律。
附图说明
图1为本实用新型装置的整体示意图。
图2为套管5的示意图。
图3为螺纹孔眼6相位角示意图,其中图3A为30°相位角的示意图,图3B为60°相位角的示意图;图3C为120°相位角的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作详细叙述:
参照图1,携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置,包括砂量计量池1,在砂量计量池1上部1/4的位置设置有沉沙滤网2,在砂量计量池1顶部设置有孔道软管固定网3,在砂量计量池1底部一侧设置有流体出口管道4,在砂量计量池1底部另一侧连通有套管5,套管5上开有不同相位螺纹孔眼6,螺纹孔眼6通过模拟孔道7与砂量计量池1相连通。
参照图2,所述的套管5分为两段,一段为30°、60°、120°相位的螺纹孔眼6布孔段,此布孔段每簇开眼12孔,当使用30°相位角(12孔/簇)时,12孔全开,当使用60°相位角(6孔/簇)时关闭相应的6个孔,当使用120°相位角(3孔/簇)时,关闭相应的9个孔眼。另一段为45°、90°、180°相位的螺纹孔眼6布孔段,同理在此布孔段每簇开眼8孔,使用45°相位角时8孔全开,使用90°相位角(4孔/簇)时关闭相应的4个孔,使用180°相位角(2孔/簇)时关闭相应的6个孔,两布孔段的出口端均设置有阀门8。
参照图2和图3,所述的套管5钢级为J-55的钢质套管,管道长10m,外径139.7mm(89.5mm),内径124.3mm(76.5mm),每个螺纹孔眼6可以通过螺纹丝堵来控制其射孔相位、孔密;再通过更换不同的模拟孔道7来控制孔径的变化,模拟孔道7为外径相同,内径不同的带螺纹微管。阀门8为手动可控阀门,使用30°、60°、120°相位的布孔段时关闭此段出口的阀门8,使用45°、90°、180°相位的布孔段时关闭关闭此段出口的阀门8,同时用丝堵堵上30°、60°、120°相位的布孔段的所有螺纹孔眼6。
所述的模拟孔道7分为两部分,与套管5连通的竖直段为透明有机钢化玻璃材质,由于套管5的螺纹孔眼6直径均为30mm,所以模拟孔道7的竖直段外径相同,内径为5、8、10、15、20、25mm,竖直段长度为200、300、400、500、600mm;与砂量计量池1连通的水平段是塑料软管。
参照图1,所述的砂量计量池1整体呈正方体,边长为1m,容积1m3,在砂量计量池1顶部设置有孔道软管固定网3;在砂量计量池1上部1/4的位置设置有沉沙滤网2,根据不同粒径的支撑剂更换不同目数的筛网布,其更换方式为抽屉式,简单易操作,随后可计量筛布上的砂粒质量来测量压裂液的携砂量;砂量计量池1上还有液面观察窗,保证砂量计量池1中的液面高度不得高于沉沙滤网2的位置;在砂量计量池1底部一侧设置有流体出口管道4。
本实用新型的工作原理:该装置可模拟水平井中水平段的射孔孔道压裂液运移情况,压裂液进入套管5后,流体压力迫使其流经模拟孔道7,在模拟孔道7中由于重力、流速等因素,支撑剂会在此出现沉降现象,而且在螺纹孔眼6的跟部和趾部会出现不同的砂堤形态。通过控制压裂液的排量、流速以及支撑剂粒径来研究其不同的变化,在此基础上亦可改变射孔参数来研究各参数与流动形态的影响作用。
具体操作为:
参考图1、图3A,当使用30°相位角射孔模拟时,30°、60°、120°相位的螺纹孔眼6全开,关闭此处出口的阀门8,流体通过套管5上的螺纹孔眼6进入模拟孔道7,携砂压裂液经过模拟孔道7的沉降运移进入砂量计量池1,然后通过计量筛布上过滤的砂粒来测量该压裂液的携砂情况,并通过观察透明的模拟孔道7来研究支撑剂在螺纹孔眼6中的沉降运移规律。
如图3B,当使用60°相位角时,用丝堵关闭30°、60°、120°相位的布孔段的相对应的6个螺纹孔眼6,只打开图3B图示的6个螺纹孔眼6,并关闭此布孔段的阀门8即可;同理使用120°相位角时关闭对应的9个螺纹孔眼,只打开图3C图示的3个螺纹孔眼6即可。
同理使用45°、90°、180°相位的布孔段进行模拟时,使用这三种相位所对应的螺纹孔眼6,关闭此布孔段阀门8,打开30°、60°、120°相位的布孔段出口的阀门8,关闭30°、60°、120°相位的布孔段的所有孔眼,即可。
在每个角度的相位角下,也可通过关闭适当的螺纹孔眼6来控制孔密,油田施工常用孔密为10、13、16、20、25、32、40孔/m。在相同相位角下通过更换不同内径的模拟孔道7来实现射孔孔径的变参。
每次实验完成后,打开阀门8清理套管5中的残砂,并计量残砂量。
Claims (3)
1.携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置,其特征在于,包括砂量计量池(1),在砂量计量池(1)上部1/4的位置设置有沉沙滤网(2),在砂量计量池(1)顶部设置有孔道软管固定网(3),在砂量计量池(1)底部一侧设置有流体出口管道(4),在砂量计量池(1)底部另一侧连通有套管(5),套管(5)上开有不同相位螺纹孔眼(6),螺纹孔眼(6)通过模拟孔道(7)与砂量计量池(1)相连通。
2.根据权利要求1所述的携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置,其特征在于,所述的套管(5)分为两段,一段为30°、60°、120°相位的螺纹孔眼(6)布孔段,此布孔段每簇开眼12孔;另一段为45°、90°、180°相位的螺纹孔眼(6)布孔段,两段的出口端均设置有阀门(8),此布孔段每簇开眼8孔。
3.根据权利要求1所述的携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置,其特征在于,所述的模拟孔道(7)分为两部分,与套管(5)连通的竖直段为透明有机钢化玻璃材质,竖直段外径相同内径不同;与砂量计量池(1)连通的水平段是塑料软管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201520424241.9U CN204899917U (zh) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | 携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201520424241.9U CN204899917U (zh) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | 携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN204899917U true CN204899917U (zh) | 2015-12-23 |
Family
ID=54922103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201520424241.9U Expired - Fee Related CN204899917U (zh) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | 携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN204899917U (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104929618A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-09-23 | 西安石油大学 | 一种携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置 |
CN106768840A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 辽宁工程技术大学 | 一种模拟渗流‑振动作用下的动水携砂实验装置及方法 |
CN108457638A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-08-28 | 重庆科技学院 | 用于多射孔簇近井筒阻力因素对压裂液分配的测试装置 |
-
2015
- 2015-06-18 CN CN201520424241.9U patent/CN204899917U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104929618A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-09-23 | 西安石油大学 | 一种携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置 |
CN104929618B (zh) * | 2015-06-18 | 2018-02-06 | 西安石油大学 | 一种携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置 |
CN106768840A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 辽宁工程技术大学 | 一种模拟渗流‑振动作用下的动水携砂实验装置及方法 |
CN106768840B (zh) * | 2016-12-21 | 2023-10-20 | 沈阳大学 | 一种模拟渗流-振动作用下的动水携砂实验装置及方法 |
CN108457638A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-08-28 | 重庆科技学院 | 用于多射孔簇近井筒阻力因素对压裂液分配的测试装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104594871B (zh) | 一种模拟页岩复杂裂缝铺砂的装置和方法 | |
CN104594872B (zh) | 一种优化致密气藏压裂水平井裂缝导流能力的方法 | |
CN106153833B (zh) | 一种压裂液携砂效果评价装置及方法 | |
CN204086078U (zh) | 一种压裂液滤失的平行板裂缝模拟装置 | |
CN205260031U (zh) | 一种不共面双翼主裂缝缝内支撑剂运移模拟实验装置 | |
CN104963673B (zh) | 模拟纤维转向剂暂堵水力裂缝的可视化实验装置 | |
WO2018103426A1 (zh) | 一种井筒与地层裂缝耦合流动模拟实验装置及方法 | |
CN104453802B (zh) | 一种多煤层合采的煤层气井筒气液两相流模拟装置 | |
CN203702118U (zh) | 一种模拟压裂裂缝内支撑剂沉降及铺置实验装置 | |
CN103696745A (zh) | 油气藏水平井动态模拟多功能实验装置 | |
CN104265331A (zh) | 一种模拟巷道突水注浆封堵的可视化试验系统装置 | |
CN204899917U (zh) | 携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置 | |
CN202673267U (zh) | 一种水平井井下物理模拟试验装置 | |
CN204253024U (zh) | 一种可拆卸循环利用的三维可视化物理驱替模型 | |
CN207554038U (zh) | 一种用于观测煤储层压裂过程中支撑剂运移装置 | |
CN106437668B (zh) | 一种缝隙导流沉降模拟装置和模拟水力压裂的系统及方法 | |
CN103215911B (zh) | 一种模拟暗管排水排盐渗流场和盐分变化的装置与方法 | |
CN208718647U (zh) | 一种水平井筒内支撑剂运移、沉降、分流的模拟装置 | |
CN103630467B (zh) | 一种用于测量沥青颗粒调剖性能参数的装置及方法 | |
CN102636425A (zh) | 一种轻便多功能岩土体渗流实验台 | |
CN109326193A (zh) | 模拟交叉岩溶管道涌水封堵实验装置及方法 | |
CN206368700U (zh) | 一种模拟体积压裂劈型缝缝内支撑剂输送的实验装置 | |
CN103993877B (zh) | 径向井压裂测试装置 | |
CN111272637A (zh) | 一种压裂充填防砂性能测试系统及其测试方法与评价方法 | |
CN104929618A (zh) | 一种携砂压裂液在射孔孔道中运移模拟研究装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151223 Termination date: 20190618 |