CN207999243U - 一种模拟粉砂岩储层注水井出砂后对地层影响的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油田注水采油技术领域的一种模拟粉砂岩储层注水井出砂后对地层影响的实验装置，它主要由计算机监测系统、压力传感器A、接头、进水口、球阀A、液体流量计、水泵、贮水罐、球阀B、透明圆管、砂漏斗、砂进口、小型液固两相分离器、小型电加热干燥器、砂收集桶、混合物出口、支撑柱、箱体、压力传感器B、高速摄像机和粉砂岩层组成。贮水罐依次与水泵、液体流量计、球阀A和进水口相连；球阀B、液体流量计、砂漏斗和砂进口组成的路线为水泵流出水的旁路，混合物出口与小型液固两相分离器相连，计算机监测系统与压力传感器A和压力传感器B相连。本实用新型操作方便，模拟粉砂岩储层注水井出砂后对地层影响的效果好。

Description

一种模拟粉砂岩储层注水井出砂后对地层影响的实验装置

技术领域

本实用新型涉及油田注水采油技术领域的一种模拟粉砂岩储层注水井出砂后对地层影响的实验装置。

背景技术

粉砂岩是指主要由0.05～0.005mm粒级(含量＞50％)的碎屑胶结而成的碎屑岩类。粉砂岩又分为粗粉砂岩和细粉砂岩，其中粗粉砂岩可作为油气的储集岩，细粉砂岩可作为生油层。当储层岩石为粉砂岩进行油田注水作业时，水的注入使粉砂岩层内的砂颗粒发生部分溶解，随着时间的推移逐渐暴露出出砂严重的问题，由于地层出砂，导致注水井注不进水而使生产和注水作业频繁，生产成本增加，有效注水时间段，水驱效果降低，严重时直接导致注水井报废而不能恢复正常生产，严重影响油田开采效果。对于开采粉砂岩储层时进行注水作业若能发明一种模拟粉砂岩储层注水井出砂后对地层影响的实验装置进行可视化实验研究，为今后对粉砂岩储层进行开采过程中的注水作业研究做奠基，这将对现场实际开采工程具有重要意义。

发明内容

本实用新型目的是：提供了一种模拟粉砂岩储层注水井出砂后对地层影响的实验装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型一种模拟粉砂岩储层注水井出砂后对地层影响的实验装置，主要由计算机监测系统、压力传感器A、接头、进水口、球阀A、液体流量计、水泵、贮水罐、球阀B、透明圆管、砂漏斗、砂进口、小型液固两相分离器、小型电加热干燥器、砂收集桶、混合物出口、支撑柱、箱体、压力传感器B、高速摄像机和粉砂岩层组成。贮水罐依次与水泵、液体流量计、球阀A和进水口相连；球阀B、液体流量计、砂漏斗和砂进口组成的路线为水泵流出水的旁路，混合物出口与小型液固两相分离器相连，计算机监测系统与压力传感器A和压力传感器B相连。砂漏斗内的砂颗粒平均粒径为0.5mm，透明圆管采用透明亚克力玻璃制作而成，直径88.9mm承压2MPa；箱体采用透明亚克力玻璃制作而成，承压2MPa，砂进口位于透明圆管的右侧，且与透明圆管距离0.1m。接头采用可拆卸式设计，可通过透明圆管直径进行不同实验；粉砂岩层与现场实际粉砂岩储层性质相同，箱体内设有6根支撑柱用于支撑粉砂岩层；混合物出口为透明圆管直径的0.8倍。整个实验模拟过程中粉砂岩层模拟实际工况下的粉砂岩地层，透明圆管模拟实际工况下的采油管，贮水罐内的水模拟实际工况下往地层注水，砂漏斗内的砂颗粒模拟实际工况下地层出砂，箱体模拟实际工况下的整个地层。

本实用新型的优点：操作简单，能真实的模拟出粉砂岩储层注水井出砂后的变化情况，实验过程对所有砂颗粒和水进行重新回收利用节约资源。

附图说明

图1是本实用新型一种模拟粉砂岩储层注水井出砂后对地层影响的实验装置的结构示意图。图中：1.计算机监测系统，2.压力传感器A，3.接头，4.进水口，5.球阀A，6.液体流量计，7.水泵，8.贮水罐，9.球阀B，10.透明圆管，11.砂漏斗，12.砂进口，13.小型液固两相分离器，14.小型电加热干燥器，15.砂收集桶，16.混合物出口，17.支撑柱，18.箱体，19.压力传感器B，20.高速摄像机，21.粉砂岩层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型一种模拟粉砂岩储层注水井出砂后对地层影响的实验装置，主要由计算机监测系统1、压力传感器A2、接头3、进水口4、球阀A5、液体流量计6、水泵7、贮水罐8、球阀B9、透明圆管10、砂漏斗11、砂进口12、小型液固两相分离器13、小型电加热干燥器14、砂收集桶15、混合物出口16、支撑柱17、箱体18、压力传感器B19、高速摄像机20和粉砂岩层21组成。贮水罐8依次与水泵7、液体流量计6、球阀A5和进水口4相连；球阀B9、液体流量计、砂漏斗11和砂进口12组成的路线为水泵7流出水的旁路，混合物出口16与小型液固两相分离器13相连，计算机监测系统1与压力传感器A2和压力传感器B19相连。

如图1所示，具体模拟过程为：首先关闭所有阀门，依次打开水泵7、球阀A5，使贮水罐8内的水经过水泵7和液体流量计6计量后从进水口4进入透明圆管10内部，水在透明圆管10内从上往下流至箱体18内；当箱体18内的水位上升至粉砂岩层21下部时，打开与混合物出口16相连的球阀，使水从混合物出口16流出至小型液固两相分离器13。待计算机监测系统1内显示的压力趋于稳定后，打开球阀B9，控制球阀B9的开度，使球阀B9下部的流量计显示流量为0.25m³/h，其目的是为了将砂漏斗11内的砂颗粒通过砂进口12注入箱体18内来模拟地层出砂；调节砂漏斗11出口开度为1/4，并通过高速摄像机20进行记录整个出砂前后过程，同时计算机监测系统1内记录压力变化。接着依次改变砂漏斗11的出口开度为1/2、3/4、1重复上述实验，并做好对应的实验记录，实验结束后对数据进行处理，最终得到出砂量与压力变化曲线图和出砂量增加后的地层情况，即整个模拟过程结束。整个实验过程中通过计算机监测系统1记录了实验现象，这将为现场实际工况提供指导意义。

Claims (4)

1.一种模拟粉砂岩储层注水井出砂后对地层影响的实验装置，主要由计算机监测系统(1)、压力传感器A(2)、接头(3)、进水口(4)、球阀A(5)、液体流量计(6)、水泵(7)、贮水罐(8)、球阀B(9)、透明圆管(10)、砂漏斗(11)、砂进口(12)、小型液固两相分离器(13)、小型电加热干燥器(14)、砂收集桶(15)、混合物出口(16)、支撑柱(17)、箱体(18)、压力传感器B(19)、高速摄像机(20)和粉砂岩层(21)组成，其特征在于：贮水罐(8)依次与水泵(7)、液体流量计(6)、球阀A(5)和进水口(4)相连；球阀B(9)、液体流量计、砂漏斗(11)和砂进口(12)组成的路线为水泵(7)流出水的旁路，混合物出口(16)与小型液固两相分离器(13)相连，计算机监测系统(1)与压力传感器A(2)和压力传感器B(19)相连。

2.根据权利要求1所述的一种模拟粉砂岩储层注水井出砂后对地层影响的实验装置，其特征在于：砂漏斗(11)内的砂颗粒平均粒径为0.5mm，透明圆管(10)采用透明亚克力玻璃制作而成，直径88.9mm承压2MPa；箱体(18)采用透明亚克力玻璃制作而成，承压2MPa，砂进口(12)位于透明圆管(10)的右侧，且与透明圆管(10)距离0.1m。

3.根据权利要求1所述的一种模拟粉砂岩储层注水井出砂后对地层影响的实验装置，其特征在于：接头(3)采用可拆卸式设计，可通过透明圆管(10)直径进行不同实验；粉砂岩层(21)与现场实际粉砂岩储层性质相同，箱体(18)内设有6根支撑柱(17)用于支撑粉砂岩层(21)；混合物出口(16)为透明圆管(10)直径的0.8倍。

4.根据权利要求1所述的一种模拟粉砂岩储层注水井出砂后对地层影响的实验装置，其特征在于：整个实验模拟过程中粉砂岩层(21)模拟实际工况下的粉砂岩地层，透明圆管(10)模拟实际工况下的采油管，贮水罐(8)内的水模拟实际工况下往地层注水，砂漏斗(11)内的砂颗粒模拟实际工况下地层出砂，箱体(18)模拟实际工况下的整个地层。