[發明專利]一種復雜結構井地層流動與管內流動耦合流動實驗系統

有效

• 申請號: 201310482131.3
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN103510950A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 吳鋒;胡曉華;李溢龍;李曉平;魯新便;曹麗娜;姚卓成;劉啟國
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/11;E21B47/00;E21B47/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域

本發明涉及復雜結構井三維流動物理模型，更具體地說，涉及一種復雜結構井地層流動與管內流動耦合流動實驗系統。

背景技術

隨著鉆井技術的發展，復雜結構井的應用越來越廣泛，其對提高油氣井產能、剩余油挖潛，具有重要的作用。但其流動規律及其在數模、試井及油藏方面的影響還不清楚，而目前的研究主要集中在理論推導及利用水電相似原理進行規則井流場模擬；對于復雜結構井與地層耦合流動主要通過對井結構進行簡化來研究。

由于電模擬的局限，不能對地層中三維空間的真實流動進行反映，更對井筒中的復雜流動無能為力。因此需要建立真實反映地層與復雜結構井耦合流動的實驗平臺，搞清其流動規律建立能夠反映其復雜流動規律的模型，為后續數模，試井及油藏工程研究提供基礎。

申請號為201010219164.5的中國專利申請《復雜結構井井筒固液兩相變質量流動模擬系統》。此裝置系統包括一模擬井筒，模擬井筒由多段管體固定連通構成；模擬井筒的入口端連接有固液兩相流體供給裝置，模擬井筒的出口端連接有固液兩相流體分離裝置；提供一種復雜結構井井筒兩相變質量流動模擬系統，可模擬油氣開采過程中地層砂粒隨產出液進入井筒的固液兩相變質量流動過程，以及地層沙粒與產出液在井筒中的固液兩相定質量流動過程，由此可進一步深入研究疏松砂巖油藏開發中砂粒進入管路以及被攜帶至井口整個過程。

申請號為201210562671.8的中國專利申請《復雜結構井井筒油氣水三相流體變質量流動的模擬裝置》。該模擬裝置包括模擬井筒和模擬井筒連接的供氣裝置、供油裝置和供水裝置，該模擬裝置可以模擬單相流體、氣液兩相流體及油氣水三相流體流動。

申請號為201210071679.4的中國專利申請《水平井滲流實驗裝置》。該發明裝置由主體支架、滲流觀察板、高壓氣泵、儲水槽、水泵、計算機、數據采集卡、滲流槽、水平段模擬井筒和攝像機組成。該裝置的發明目的是提供一種模擬和研究水平井周圍地層向水平井筒穩定滲流的物理模型，清晰展現水平井滲流狀態，同時分析不同水平井完井方式對水平井周圍地層滲流的影響。

現有的實驗裝置均沒有地層模擬系統，不能模擬油氣水在地層當中的滲流以及地層流動與井筒流動的耦合。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種復雜結構井地層流動與管內流動耦合流動實驗系統，以實現模擬油氣水在地層當中的滲流以及地層流動與井筒流動的耦合。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種復雜結構井地層流動與管內流動耦合流動實驗系統，包括：

滲流槽；

水平井模擬井筒，安裝在滲流槽內，且所述水平井模擬井筒均勻開設有第一射孔；

設置于支架10上的等效水平井模擬井筒，所述等效水平井模擬井筒上開設有與所述第一射孔一一對應的第二射孔，所述第一射孔與所述第二射孔通過管路連通，連通所述第一射孔和所述第二射孔的管路上設有節流閥，所述第二射孔的兩側分別安裝有壓力變送器，所述滑竿通過滑動塊安裝在支架上，并與等效水平井模擬井筒保持一定的距離，滑竿上安裝有粒子成像測試系統；

與所述滲流槽連通的水相供給系統、油相供給系統和氣相供給系統；

三相流量計，所述三相流量計的兩個出口分別與所述水相供給系統和油相供給系統連通，另一個出口與所述等效水平井模擬井筒連通，所述三相流量計上還設有氣相出口端，所述三相流量計與所述等效水平井模擬井筒連通的管路上安裝有流量計和節流閥。

優選地，在上述復雜結構井地層流動與管內流動耦合流動實驗系統中，所述水相供給系統、油相供給系統和氣相供給系統與所述滲流槽連通的管路上均設置有向所述滲流槽方向連通的單向節流閥。

優選地，在上述復雜結構井地層流動與管內流動耦合流動實驗系統中，所述水相供給系統、油相供給系統和氣相供給系統與所述滲流槽均具有多個連通點，且多個連通點沿所述滲流槽的長度方向均勻布置。

優選地，在上述復雜結構井地層流動與管內流動耦合流動實驗系統中，還包括設置于所述滲流槽上的法蘭盤，所述法蘭盤上開設有與所述第一射孔一一連通的第三射孔，所述第二射孔與所述第三射孔一一連通。

優選地，在上述復雜結構井地層流動與管內流動耦合流動實驗系統中，水平井模擬井筒與所述等效水平井模擬井筒結構相同。

優選地，在上述復雜結構井地層流動與管內流動耦合流動實驗系統中，連通所述第一射孔和所述第二射孔的管路上設有流量計。