CN201546709U - 一种筛管完井模拟试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种筛管完井模拟试验装置，包括：试验系统、供气系统、供液系统及径向供液系统，所述试验系统模拟筛管完井结构；所述供气系统为所述试验系统提供压缩空气；所述供液系统为所述试验系统提供轴向流动的油水混合液体；所述径向供液系统为所述试验系统提供径向流动的油水混合液体。本实用新型采用试验系统、供气系统、供液系统及径向供液系统，充分模拟筛管完井的井下情况，提高了对筛管完井并下流动形态与流动参数相关性研究。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种筛管完井模拟试验装置。
背景技术
在油田随着水平井、大位移井完井技术的日趋成熟，水平井逐渐成为油田稳产的关键技术之一。水平井开采面临最大的问题是油层出水，如何确定出水层位及出水量直接影响了水平井的开发效果。利用测井仪进行井下动态监测是解决该问题最有效的手段，测井解释技术是将测井仪输出的信息转换成井下的生产系统信息。解释技术研究是提高监测效果不可缺少的环节，解释技术研究的前提了解油井产物在地下的流动状态，流动参数与流动状态的相关规律。
筛管完井是水平井的重要完井形式，结构形式如图1所示，油气水通过生产套管1上的射孔3进入水平井，并通过筛管2壁上的割缝进入筛管2内，流动介质4为油气水三相流动，流动特征为流体质量沿程增加。在生产中利用测井仪深入到井下的筛管2内测量流动参数，进行生产动态监测。井下的流动是复杂的多相流动，流动形态与流动参数相关性研究主要依赖于实验模拟。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够模拟筛管完井井下状态的试验装置。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种筛管完井模拟试验装置，包括：试验系统、供气系统、供液系统及径向供液系统，
所述试验系统模拟筛管完井结构；
所述供气系统为所述试验系统提供压缩空气；
所述供液系统为所述试验系统提供轴向流动的油水混合液体；
所述径向供液系统为所述试验系统提供径向流动的油水混合液体。
进一步，所述试验系统与所述供气系统及所述供液系统之间还设置有用于混合所述供气系统中压缩空气及所述供液系统中轴向流动的油水混合液体的入口混合器。
进一步，所述试验系统包括模拟套管及套装在所述模拟套管内的模拟筛管，所述模拟筛管与所述模拟套管之间由套管封隔器封隔为环空内腔，所述模拟套管上还设置有便于向所述环空内腔注入径向流动的油水混合液体的沿程注入口，所述模拟筛管两端设置有便于轴向流动的气液混合物出入的出口及入口。
进一步，所述供液系统还包括用于调节油水混合比例的比例混合机构。
本实用新型具有如下优点
1、本实用新型采用试验系统、供气系统、供液系统及径向供液系统，充分模拟筛管完井的井下情况，提高了对筛管完井井下流动形态与流动参数相关性研究。
2、本实用新型中的试验系统采用模拟套管、模拟筛管及以沿程注入口模拟射孔，有效地模拟了筛管完井的结构，模拟准确性很高。
3、本实用新型中油、水、气比例均可调，对于各种环境下的测井提供了有效的解释数据。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明：
图1示出了筛管完井的结构示意图；
图2示出了本实用新型一种筛管完井模拟试验装置的结构示意图；
图3示出了本实用新型中试验系统结构示意图；
图4示出了本实用新型现场实验压降实测值与计算值的比较示意图。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型包括：试验系统5、供气系统6、供液系统7及径向供液系统8，其中：试验系统5与试验系统5相连，模拟筛管完井结构；供气系统6与试验系统5相连，为试验系统5提供压缩空气；供液系统7与试验系统5相连，为试验系统5提供轴向流动的油水混合液体；径向供液系统8为试验系统5提供径向流动的油水混合液体。
本实用新型采用试验系统5、供气系统6、供液系统7及径向供液系统8，充分模拟筛管完井的井下情况，提高了对筛管完井井下流动形态与流动参数相关性研究。
本实用新型中，试验系统5与供气系统6及供液系统7之间还设置有用于混合供气系统6中压缩空气及供液系统7中轴向流动的油水混合液体的入口混合器9。实际工作中，油井管道的长度可达数千米，其流动是充分发展的多相流动，实验室的管道大都比较短，多相流型难于充分发展，必须使用入口混合器9力求相间充分的混合，入口混合器9经常是多相流动实验的关键设备。本实验采用轴向气体入流的方式进行气、液混合。
如图3所示，试验系统5包括模拟套管51及套装在模拟套管51内的模拟筛管52，模拟筛管52与模拟套管51之间由套管封隔器53封隔为环空内腔55，模拟套管51上还设置有便于向环空内腔55注入径向流动的油水混合液体的沿程注入口54，模拟筛管52两端设置有便于轴向流动的气液混合物出入的出口57及入口56。
本实用新型中，试验系统5使用DN50规格管道，实验系统5分成上坡段12和下坡段11两部分，分别安装在可变角度的桁架10上。实验系统5由模拟筛管52、模拟套管51组成。试验系统5包括多段，每段长度为4米。试验系统5还包括观测段13，观测段13采用透明管路，方便观测混合气液的流动情况。
本实用新型中，用沿程注入口54模拟射孔3。为了实现模拟筛管52的径向注入功能，在径向供液系统8中使用单独的径向注入泵并单独安装质量流量计，另外配有调节阀调节流量，并在与每段试验系统平行的位置安装注入管81，以多点方式向模拟套管52注入流体，以尽可能接近现场情况。
本实用新型中，供液系统7还包括用于调节油水混合比例的比例混合机构71。在出油管道上安装流量计和节流阀，动态计量并调节油相流量。
本实用新型利用压缩空气、透明模拟油和水模拟井下的流动。
如图4所示，本实用新型与克拉玛依现场实验条件计算管道的压降与实验中实测压降进行比较。在倾角为5度的数据对比将19组实验数据与计算结果进行比较，综合准确率为84.2％。多相流动是复杂的流体流动，通过计算预测管道压降非常困难，一般预测的压降与实际的压降误差小于35％即认为预测正确。图4横轴为现场的实际测量数据，纵轴为计算预测数据，图中的点是某试验工况下的实测数值与计算预测数值的交点。图中对角线是实测与预测百分之百的吻合线，上下两条线为误差±35％的分界线，试验工况点落于误差界限之内的为判断准确，误差界限之外者为判断不准确。图中每一个点是一次实验的预测与实测的比对结果，本图的判断准率达到83.3％。
综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种筛管完井模拟试验装置，其特征在于：包括试验系统(5)、供气系统(6)、供液系统(7)及径向供液系统(8)，
所述试验系统(5)模拟筛管完井结构；
所述供气系统(6)与所述试验系统(5)相连，为所述试验系统(5)提供压缩空气；
所述供液系统(7)与所述试验系统(5)相连，为所述试验系统(5)提供轴向流动的油水混合液体；
所述径向供液系统(8)与所述试验系统(5)相连，为所述试验系统(5)提供径向流动的油水混合液体。
2.如权利要求1所述的筛管完井模拟试验装置，其特征在于：所述试验系统(5)与所述供气系统(6)及所述供液系统(7)之间还设置有用于混合所述供气系统(6)中压缩空气及所述供液系统(7)中轴向流动的油水混合液体的入口混合器。
3.如权利要求2所述的筛管完井模拟试验装置，其特征在于：所述试验系统(5)包括模拟套管(51)及套装在所述模拟套管(51)内的模拟筛管(52)，所述模拟筛管(52)与所述模拟套管(51)之间由套管封隔器(53)封隔为环空内腔(55)，所述模拟套管(51)上还设置有便于向所述环空内腔(55)注入径向流动的油水混合液体的沿程注入口(54)，所述模拟筛管(52)两端设置有便于轴向流动的气液混合物出入的出口(57)及入口(56)。
4.如权利要求3所述的筛管完井模拟试验装置，其特征在于：所述供液系统(7)还包括用于调节油水混合比例的比例混合机构(71)。
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