多油层油井防砂模拟试压装置

摘要

油田采油工程试验用的一种多油层油井防砂模拟试验装置，由螺栓、垫圈、平盖、保温层、密封圈、加热圈、垂直筒体、砂、底座支架、水平筒体、防砂网、托板、右平盖、支架组成；平盖与垂直筒体、垂直筒体与水平筒体均用螺栓加垫圈连接，垂直和水平筒体两端分别设有密封圈，垂直筒体、水平筒体均圆形不锈钢管，筒体外均为半圆形加热圈，加热圈外保温层，底座支架与垂直筒体、支架与水平筒体均为焊接；筒体每端盖有平盖，在筒体内填充砂后，用螺栓加垫圈固定，该装置解决了现有技术中试验功能单一，缺少多油层油井防砂模拟试验装置的问题。可广泛用于油田多油层井采油工程防砂试验。

权利要求

1.一种多油层油井防砂模拟试验装置，由螺栓(1)、垫圈(2)、平盖(3)、保温层(4)、密封圈(5)、加热圈(6)、垂直筒体(7)、砂(8)、底座支架(9)、水平筒体(10)、防砂网(11)、托板(12)、右平盖(13)、支架(14)组成，其特征在于：平盖(3)与垂直筒体(7)、垂直筒体(7)与水平筒体(10)均用螺栓(1)加垫圈(2)连接，在垂直和水平筒体两端分别设有密封圈(5)，垂直筒体(7)、水平筒体(10)均用圆形不锈钢空心管制成，在筒体外均设有用加热板制成的半圆形加热圈(6)，加热圈(6)外均设有用硅酸铝保温棉制成的半圆形保温层(4)；

底座支架(9)与垂直筒体(7)、支架(14)与水平筒体(10)均为焊接；垂直筒体(7)上下端和水平筒体(10)右端均设有丁字形进、出液孔的平盖(3)和右平盖(13)；在垂直筒体(7)下端盖好平盖(3)，用螺栓(1)加垫圈(2)固定后，在筒体内填充砂(8)，再将垂直筒体(7)上端盖好平盖(3)用螺栓(1)加垫圈(2)固定；在水平筒体(10)中填充砂后，安装防砂网(11)和托板(12)将其右端盖好右平盖(13)，用螺栓(1)加垫圈(2)固定。

说明书

多油层油井防砂模拟试压装置

技术领域：

[0001] 本发明涉及一种油田采油工程试验用的多油层油井防砂模拟试验装置。背景技术：

[0002] 为了提高油井防砂效果，国外各大公司和大学建立了多套防砂模拟试验装置。但主要是针对水平井砾石充填防砂进行的研究，功能单一。如美国斯伦贝谢、哈利伯顿、雪佛龙、贝克休斯等公司和英国黑瑞特-瓦特尔大学从80年代初开始，利用大型实尺寸水平井砾石充填模拟试验装置，开展水平井砾石充填机理试验研究，并建立水平井砾石充填数学模型，进行水平井砾石充填数值模拟、参数优选和防砂效果预测等研究，取得了理想的成果。国内胜利油田采油工艺研究院建立了一套适宜于水平井砾石充填的物理模拟试验装置。但针对多油层油井防砂模拟试验装置，国内外却未见报道。本发明是一套多油层油井防砂模拟试验装置。所发明的试验装置针对油井在多个油层中需要同时生产和防砂的现状，能够在所设计的模型中，通过拆装模型管体，进行油井单层及多层防砂时填充效果模拟、防砂效果模拟、井筒沉积状况模拟，探索各种因素(压力、流量等)对各层防砂效果的影响，优选出填砂施工参数，评价不同型号树脂砂的防砂能力，从而为现场的防砂设计和防砂施工提供有利的依据。发明内容：

[0003] 本发明的目的是提供一种多油层油井防砂模拟试验装置，该装置解决了现有技术中试验功能单一，缺少多油层油井防砂模拟试验装置的问题。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多油层油井防砂模拟试验装置，由螺栓、垫圈、平盖、保温层、密封圈、加热圈、垂直筒体、砂底座支架、水平筒体、防砂网、托板、右平盖、支架组成；平盖与垂直筒体、垂直筒体与水平筒体均用螺栓加垫圈连接，在垂直和水平筒体两端分别设有密封圈，垂直筒体、水平筒体均用圆形不锈钢空心管制成，在筒体外均设有用加热板制成的半圆形加热圈，加热圈外均设有用硅酸铝保温棉制成的半圆形保温层；底座支架与垂直筒体、支架与水平筒体均为焊接；垂直筒体上端和水平筒体右端均设有密封圈及丁字形进、出液孔的平盖和右平盖；在垂直筒体下端平盖，用螺栓加垫圈后，在筒体内填充砂，再将垂直筒体上端盖好平盖用螺栓加垫圈固定；在水平筒体中填充砂后安装防砂网和托板将其右端盖好右平盖，螺栓用加垫圈固定。本模拟试验装置可模拟井下1～3层油井进行机械和化学防砂的施工过程，以及防砂施工后油井的生产过程。

[0005] 模拟多油层油井机械和化学防砂的施工过程时，通过进液管将石英砂或树脂砂在一定的温度和压力状况下注入到多油层模拟筒体中，同时注入的混砂液经水泥环，进入到多孔隙地层渗流模拟层，然后固结，多余的液体经出液管排出井筒。在模拟层内的液体，经过高温处理后，树脂砂固结在近井筒地带，起到防砂的作用。模拟多油层油井机械和化学防砂的生产过程时，从出液管反向向多孔隙地层渗流模拟层、模拟井筒注入相似液或混砂液，从进液管口来观察油井产出液的含砂情况，实现多油层油井防砂后的生产过程。该装置用于常温至95℃，压力≤30MPa。

[0006] 其中模型筒体可以更换，可根据油井不同的井眼尺寸进行调整。进液管用于多油层油井模拟防砂施工和生产试验时，所用的混砂液体的注入和流出，出液管用于混砂液体或相似液等从多油层油井模拟试验装置中流出或注入。模拟多孔隙地层渗流模拟层内可填充不同类型的地层砂，根据油井不同油层的孔隙度、渗透率、地层胶结等现状，进行室内模拟填充。水泥环用于模拟实际多油层油井的水泥环，采用一定厚度的钢板代替实际井下水泥环的厚度。通过在多孔隙地层渗流模拟层内不同部位安装一定数量的压力传感器或压差传感器，在出液管处安装压力调节器，可控制不同油层、不同部位的压力状况。其测试结果可通过压力检测系统、数据传输和处理系统进行相应的检测、传输和处理。以满足多油层油井防砂模拟试验的需求。

[0007] 实施时，整个多油层油井防砂模拟试验装置采取螺纹连接、焊接等方式实现[0008] 本发明的有益效果是：该试验装置具有结构新颖，使用操作方便的特点。该装置可有效指导不同层位同时进行机械和化学防砂施工设计和现场的防砂施工，而且对于防砂材料、携砂液配方的筛选、防砂施工参数的优化提供依据。附图说明：

[0009] 附图是本发明整体结构示意图。

[0010] 图中1、螺栓，2、垫圈，3、平盖，4、保温层，5、密封圈，6、加热圈，7、垂直筒体，8、砂，9、底座支架，10、水平筒体，11、防砂网，12、托板，13、右平盖，14、支架。
具体实施方式：

[0011] 在附图中，一种多油层油井防砂模拟试验装置，由螺栓1、垫圈2、平盖3、保温层4、密封圈5、加热圈6、垂直筒体7、砂8、底座支架9、水平筒体10、防砂网11、托板12、右平盖13、支架14组成；平盖3与垂直筒体7、垂直筒体7与水平筒体10均用螺栓1加垫圈2连接，在垂直和水平筒体两端分别设有密封圈5，垂直筒体7、水平筒体10均用圆形不锈钢空心管制成，在筒体外均设有用加热板制成的半圆形加热圈6，加热圈6外均设有用硅酸铝保温棉制成的半圆形保温层4；底座支架9与垂直筒体7、支架14与水平筒体10均为焊接；垂直筒体7上端和水平筒体10右端均设有密封圈及丁字形进、出液孔的平盖3和右平盖13；
在垂直筒体7下端盖好平盖3，用螺栓1加垫圈2后，在筒体内填充砂8，再将垂直筒体7上端盖好平盖用螺栓1加垫圈2固定；在水平筒体10中填充砂8后按装防砂网11和托板12将其右端盖好右平盖13，用螺栓1加垫圈2固定。