[發明專利]一種用于模擬疏松砂巖油藏擋砂介質堵塞的實驗裝置

有效

• 申請號: 201711239681.7
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108008075B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 馬成云;鄧金根;董星亮;范白濤;李中;劉書杰
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 11205 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉會景;黃健

本發明提供一種用于模擬疏松砂巖油藏擋砂介質堵塞的實驗裝置。該實驗裝置包括機械篩管模型，機械篩管模型具有透明管，以及可拆卸地安裝在透明管內的第一擋砂篩網和第二擋砂篩網，使該透明管被分隔為中部的礫石腔、朝向第一擋砂篩網一側的排料腔和朝向第二擋砂篩網一側的進料腔，礫石腔用于填充礫石以形成礫石層。采用上述實驗裝置，能夠在更大條件范圍內準確模擬地層出砂對擋砂介質的堵塞過程，利于分析和研究擋砂介質堵塞機理。

技術領域

本發明屬于疏松砂巖油藏開采技術領域，具體涉及一種用于模擬疏松砂巖油藏擋砂介質堵塞的實驗裝置。

背景技術

疏松砂巖油藏是我國油氣儲層中重要的組成部分，其原油地質儲量占全國的四分之一強。在疏松砂巖油藏開采過程中，地層流體攜帶著地層細砂、機械雜質、黏土泥質等固相介質沖擊擋砂介質(機械篩管內的擋砂層和礫石層)并進入礫石層內部，礫石層內空隙的不規則性及非均質性等導致固相介質難以排出，造成礫石層的滲透率降低，形成堵塞。

疏松砂巖油藏防砂井的生產實踐表明，擋砂介質的堵塞已經逐步成為困擾防砂井正常生產的主要問題之一，不僅會影響油井產量，而且嚴重情況下甚至可能造成停產。因此，研究和分析擋砂介質堵塞機理以確保油井產量，對于實際油藏開采具有非常重要的意義。

為研究和分析擋砂介質堵塞機理，通常采用的手段，是利用實驗裝置，模擬地層出砂對擋砂介質的堵塞過程，進而能夠觀察堵塞過程或進一步根據模擬實驗結果進行計算和分析。但是，由于目前所用的實驗裝置限制了模擬實驗的操作條件，比如機械篩管模型的礫石層厚度不能調節等，因此不能準確的模擬和還原實際防砂井作業中擋砂介質堵塞過程，也就無法對擋砂介質堵塞機理進行準確的闡述。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種用于模擬疏松砂巖油藏擋砂介質堵塞的實驗裝置，能夠在更大條件范圍內準確模擬地層出砂對擋砂介質的堵塞過程，以利于后續分析和研究擋砂介質堵塞機理。

本發明提供一種用于模擬疏松砂巖油藏擋砂介質堵塞的實驗裝置，包括機械篩管模型，該機械篩管模型具有透明管，以及可拆卸地安裝在透明管內的第一擋砂篩網和第二擋砂篩網，使該透明管被分隔為中部的礫石腔、朝向第一擋砂篩網一側的排料腔和朝向第二擋砂篩網一側的進料腔，其中礫石腔用于填充礫石以形成礫石層。

具體的，采用上述實驗裝置模擬疏松砂巖油藏擋砂介質堵塞的實驗方法包括如下步驟：

向上述機械篩管模型的礫石腔內填充礫石以得到礫石層，并組裝得到上該實驗裝置；

向進料腔內注入實驗流體，使實驗流體穿過第二擋砂篩網后進入礫石腔，隨后穿過第一擋砂篩網進入排料腔，直至透明管內的空氣被完全排出；

向進料腔內加入固相介質，隨后向進料腔內持續注入實驗流體，模擬地層出砂；

攪拌進料腔內的固相介質和實驗流體，使該實驗流體攜帶著固相介質經第二擋砂篩網進入礫石層，模擬擋砂介質堵塞過程；

在模擬擋砂介質堵塞過程的同時，采集礫石層兩側的流體壓力隨時間變化的數據，并觀察礫石層內的堵塞情況等。

本發明所提供的實驗裝置，其機械篩管模型的透明管內設有可拆卸安裝的第一擋砂篩網和第二擋砂篩網，因此可通過調節第一擋砂篩網和/或第二擋砂篩網在透明管內的安裝位置，調節礫石層的厚度，以在更大實驗條件范圍內完成疏松砂巖油藏擋砂介質堵塞的模擬實驗，更準確還原實際防砂井作業中擋砂介質堵塞過程，從而能夠分析擋砂介質堵塞的準確機理。

并且，在模擬擋砂介質堵塞過程時，由于上述固相介質和實驗流體之間的攪拌混合是在透明管的進料腔中實現，所以本發明的實驗裝置無需額外配置混合砂設備以及相配套的混合砂進料管路等，從而簡化了實驗裝置的結構，也就無需特意為實驗裝置準備較大的實驗空間，所以，本發明提供的實驗裝置，在實驗室內即可搭建完成并進行上述模擬實驗。