[發明專利]一種模擬地層的增孔固化防砂試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201710320252.6
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN108872471A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 宋金波;陳偉;梅明霞;康杰;王冰;楊勝利;楊軍;許霞;武明鳴;董海生
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術研究院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 董慶田

本發明公開了一種模擬地層的增孔固化防砂試驗裝置及方法，利用增壓泵、針閥、壓力表、固化裝置本體順次相連。將固化裝置本體置于水浴箱內。液控管線用壓釘和卡套固定密封，液控管線一端與上接頭相連，液控管線另一端與壓力表、針閥相連接。上接頭與缸套螺紋連接，上接頭和缸套通過密封圈進行密封設置，缸套與下接頭螺紋連接，活塞置于缸套內部，活塞和缸套之間通過密封圈密封設置。本發明可以模擬不同地層溫度、壓力條件下，對化學防砂材料固化增孔性能進行評價。

技術領域

本發明涉及油田化學防砂試驗裝置，具體地說是一種模擬地層的增孔固化防砂試驗裝置及方法。

背景技術

化學防砂是向地層擠入一定量的化學劑充填于地層孔隙中，以達到充填和固結地層，提高地層強度的目的；同時加入一定量的增孔化學劑保障地層流體滲流。化學防砂的優點是施工后井內無遺留物，并可用于異常高壓井的防砂。

為了保證化學防砂材料固結后的滲透性，通常在化學防砂材料中加入固結劑、增孔劑，通過化學反應或者溫度誘導產生氣體進行增孔，以保證化學防砂體系的滲透性。常見的增孔劑有溫度誘導產生分解，例如NaHCO₃；有機溶劑產生氣體，例如氟利昂、異丙烯等；金屬發泡劑，鋁、鋅等微粒。目前對于化學防砂材料的固化增孔試驗，通常是在常溫常壓的條件下，采用攪拌法制作固結體；少數一些模擬地層的試驗，只考慮壓力、溫度對固結體的影響，并且無法監測連續壓力變化時，對增孔固結體系的影響，對氣體增孔固化體系在地層條件下缺乏評價。

經過檢索，公開號CN106370495A的專利文獻公開了一種高溫高壓涂覆類可固化支撐劑巖心制備裝置，試驗裝置將巖心放入壓頭，用液壓機加載巖心閉合壓力5min后，然后將試驗裝置放入設定溫度的水浴中。該試驗裝置加壓和加溫分別進行，無法同時模擬地層情況；該試驗裝置壓制成無孔洞的巖心，不適用于對增孔固砂體系進行試驗評價。

公開號CN102275306A的專利文獻公開了工作溫度超過500℃的復合材料固化成形裝置和方法，該試驗裝置是將裝有復合材料毛坯的真空袋置于耐高溫罐內，通過主控電路控制電熱管通電，使復合材料毛坯升溫，通過高壓氣罐調整壓力。該試驗裝置將復合材料毛坯抽成真空，無法對低沸點或揮發性強的發泡材料進行評價。

發明內容

本發明的目的在于提供一種模擬地層的增孔固化防砂試驗裝置及方法，可以模擬不同地層溫度、壓力條件下，對化學防砂材料固化增孔性能進行評價。

為了達成上述目的，本發明采用了如下技術方案，一種模擬地層的增孔固化防砂試驗裝置，包括依次連接在液控管線上的增壓泵、壓力表、固化裝置本體，其中固化裝置本體置于水浴箱內。

所述液控管線上還連接有針閥，所述針閥位于增壓泵、壓力表之間。

所述固化裝置本體包括缸套、活塞，所述活塞置于缸套內，將缸套分隔成上腔和下腔，上腔連通液控管線，下腔內放置化學防砂材料。

所述活塞和缸套之間通過密封圈密封設置。

所述固化裝置本體還包括下接頭，所述下接頭為一種絲堵，連接在缸套的下端口。

所述下接頭和缸套通過密封圈進行密封設置。

所述固化裝置本體還包括上接頭，所述上接頭連接在缸套上端口，并且上接頭中心開設液控管線通過孔。

所述上接頭和缸套通過密封圈進行密封設置。

所述液控管線通過壓釘和卡套固定密封在液控管線通過孔中。