[發明專利]一種三元復合驅油井井下采出設備動態結垢模擬實驗方法及裝置

有效

• 申請號: 201810830863.X
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109142128B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 程杰成;周萬富;管公帥;丁小;王鑫;劉向斌;王慶國;郭紅光;張爽;康燕;黃小會
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;大慶油田有限責任公司
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02;G01N15/08
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 張海霞

本發明涉及采油工程技術領域，具體涉及一種三元復合驅油井井下采出設備動態結垢模擬實驗方法及裝置。本發明主要解決現有的結垢模擬裝置無法模擬三元注入液與儲層礦物發生反應后，由儲層進入井筒在舉升過程中液體壓力變化條件下結垢的問題。本發明主要包括恒速恒壓注入泵（1）、長巖心夾持器（10）、模擬井筒（21）、第一回壓控制泵（17）、第二回壓控制泵（23）。所述的恒速恒壓注入泵（1）用于模擬注入系統；所述的長巖心夾持器（10）與第一回壓控制泵（17）模擬儲層的高壓環境；所述的模擬井筒（21）與第二回壓控制泵（23）模擬采出液進入油井井筒后的低壓環境；本發明具有模擬井下采出設備動態結垢過程，為油井結垢規律的研究提供手段及方法等優點。

技術領域：本發明涉及采油工程技術領域，具體涉及一種三元復合驅油井井下采出設備動態結垢模擬實驗方法及裝置。

背景技術：隨著油氣田的深入開發，注水、注三元等驅油技術已經大面積應用，由于二次、三次驅油過程中注入的流體與儲層原有的流體不配伍或與儲層的巖石礦物發生反應，導致流體的性質發生改變，成垢離子的濃度大幅增加，隨著垢質在井下設備上的吸附，導致抽油泵、桿管等之間的摩擦力增大，油井生產電流會大幅增加，出現不同步的情況，嚴重時就會卡泵作業，使油井頻繁檢泵，增加采油成本，且影響油井生產時率。

為解決結垢的問題，需要室內模擬油井成垢條件、成垢速度，為油井清防垢措施的研究提供基礎數據。目前，在用的結垢模擬實驗方法分為靜態、動態兩種，靜態結垢模擬實驗方法流程簡單，但無法模擬井下真實環境下的動態過程，與實際情況不符；動態結垢模擬實驗方法實現了液體的流動過程，但沒有模擬現場采出液由儲層進入井筒在舉升過程中液體壓力變化的過程。由于采出液在地層中是處于高壓環境，進入到井筒中后壓力突變，處于相對的低壓環境，因此，為研究油井結垢機理，解決現有模擬方法的不足，增加了壓力變化控制系統，更加真實的模擬現場結垢過程，本發明提供了一種三元復合驅油井井下采出設備動態結垢模擬實驗方法及裝置。

發明內容：本發明提供了一種三元復合驅油井井下采出設備動態結垢模擬實驗方法及裝置，增加了壓力變化控制系統，可更加真實的模擬二次、三次采油過程中井下采出設備的動態結垢過程，為研究結垢條件、結垢速度等結垢機理提供新方法，為清防垢措施的執行提供技術支持。

本發明的技術方案是：一種三元復合驅油井井下采出設備動態結垢模擬裝置包括：恒速恒壓注入泵、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第一中間容器、第四閥門、第二中間容器、溫度控制箱、第一壓力表、長巖心夾持器、第二壓力表、環壓控制泵、第五閥門、第三中間容器、第三壓力表、第一回壓控制閥、第一回壓控制泵、第六閥門、第四中間容器、第四壓力表、模擬井筒、第二回壓控制閥、第二回壓控制泵、第七閥門、第五中間容器；

其中恒速恒壓注入泵通過管線與第一閥門、第二閥門相連，第一閥門、第二閥門通過管線分別與第一中間容器下端、第二中間容器下端相連，第一中間容器上端、第二中間容器上端通過管線分別與第三閥門、第四閥門相連，第三閥門、第四閥門與長巖心夾持器相連，第一壓力表、第二壓力表、第三壓力表分別與長巖心夾持器的入口端、中部、出口端相連，環壓控制泵通過管線與第五閥門、第三中間容器、長巖心夾持器的中部相連，長巖心夾持器的出口端通過管線與第一回壓控制閥相連，第一回壓控制閥通過管線與第四中間容器、第六閥門、第一回壓控制泵相連，第一回壓控制閥通過管線與第四壓力表、模擬井筒的入口端相連，模擬井筒的出口端通過管線與第二回壓控制閥、第五中間容器、第七閥門、第二回壓控制泵相連。

一種利用三元復合驅油井井下采出設備動態結垢模擬實驗裝置的實驗方法包括以下步驟：

a：分別在第一中間容器、第二中間容器中加入模擬驅替液，在長巖心夾持器中放入實驗區塊巖心進行串聯，組成長巖心；

b：設定第一回壓控制閥、第一回壓控制泵、第六閥門、第四中間容器組成的回壓控制系統的壓力為需要模擬的油層壓力；

c：設定第二回壓控制閥、第二回壓控制泵、第七閥門、第五中間容器組成的回壓控制系統的壓力為需要模擬的井筒壓力；