[發明專利]一種火山巖地層出砂模擬測試方法及測試裝置

在審

• 申請號: 202110467967.0
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113090257A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 龔浩;張華禮;唐庚;李玉飛;羅偉;蒲軍宏;王玨皓;王漢
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/00;E21B43/34
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 王鵬程

1.一種火山巖地層出砂模擬測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、明確待模擬火山巖地層的砂樣組成；

S2、配置火山巖地層出砂模擬測試巖樣，配制待模擬火山巖地層；

S3、對模擬火山巖地層施加等于地層壓力的模擬壓力；

S4、向模擬火山巖地層通入模擬氣體，進行巖樣驅替實驗；

S5、改變模擬氣體的注入流量，獲得臨界出砂流量和出砂量；

S6、結合氣井實際數據，將實驗數據折算為氣井產量和年出砂量。

2.根據權利要求1所述的一種火山巖地層出砂模擬測試方法，其特征在于，步驟S1的具體步驟為通過地層返出砂樣進行砂樣粒度分析，明確砂樣粒徑組成大小及所占比例。

3.根據權利要求2所述的一種火山巖地層出砂模擬測試方法，其特征在于，步驟S2的具體步驟包括：

A1、對地層巖心進行破碎，獲得待篩選砂樣；

A2、根據步驟S1中確定的粒徑組成，并利用不同目數的篩網對砂樣進行篩選；

A3、根據步驟S1中確定的粒徑比例，按照相對比例將篩選出的砂樣進行混合。

4.一種火山巖地層出砂模擬測試裝置，用于實施如權利要求1-3中任一項中所述的步驟S3-S5，其特征在于：

所述火山巖地層出砂模擬測試裝置包括測試工作組件、氣體供給組件和數據采集組件，所述測試工作組件豎直設置，所述測試工作組件的流體入口位于所述測試工作組件的上端，所述測試工作組件的流體出口位于所述測試工作組件的下端，所述氣體供給組件的出氣端與所述測試工作組件的流體入口連通，所述數據采集組件設置在所述測試工作組件的流體出口的下方，模擬火山巖地層砂樣設置在所述測試工作組件內部。

5.根據權利要求4所述的一種火山巖地層出砂模擬測試裝置，其特征在于，所述測試工作組件包括填砂工作筒、緊壓組件、出砂組件和圍壓泵，所述填砂工作筒豎直設置，所述緊壓組件與所述填砂工作筒的上端可拆卸連接，所述出砂組件與所述填砂工作筒的下端可拆卸連接，所述流體入口設置在所述緊壓組件內，所述流體出口設置在所述出砂組件內，所述圍壓泵的壓力輸出端與所述填砂工作筒內部連通，所述模擬火山巖地層砂樣設置在所述填砂工作筒內部。

6.根據權利要求5所述的一種火山巖地層出砂模擬測試裝置，其特征在于，所述緊壓組件包括緊壓塊和壓緊固定裝置，所述緊壓塊的下端設置在所述填砂工作筒內，所述緊壓塊的外側面與所述填砂工作筒的內側面動密封連接，所述緊壓塊內設置有作為所述流體入口的豎通孔，所述緊壓塊的下端面與設置在所述填砂工作筒內部的所述模擬火山巖地層砂樣貼合，所述緊壓塊的上部通過所述壓緊固定裝置與所述填砂工作筒可拆卸連接。

7.根據權利要求6所述的一種火山巖地層出砂模擬測試裝置，其特征在于，所述出砂組件包括錐形漏斗和出砂固定組件，所述錐形漏斗的入口通過所述出砂固定組件固定在所述填砂工作筒的下端，所述錐形漏斗內部設置有用于作為所述流體出口的錐形孔，所述錐形漏斗的入口內徑等于所述所述填砂工作筒的內徑。

8.根據權利要求7所述的一種火山巖地層出砂模擬測試裝置，其特征在于，所述測試工作組件還包括孔網壓板和防砂篩網，所述孔網壓板設置在所述緊壓塊與所述模擬火山巖地層砂樣之間，所述防砂篩網設置在所述錐形漏斗與所述模擬火山巖地層砂樣之間。

9.根據權利要求4所述的一種火山巖地層出砂模擬測試裝置，其特征在于，所述氣體供給組件包括氣體供給裝置、氣體流量計、壓力計和開關調節閥，所述氣體供給裝置的出氣口與所述氣體流量計的進氣口連通，所述氣體流量計的出氣口與所述開關調節閥的進氣口連通，所述開關調節閥的出氣口與所述測試工作組件的流體入口連通，所述壓力計設置在所述氣體流量計和所述開關調節閥之間的氣路上。

10.根據權利要求4所述的一種火山巖地層出砂模擬測試裝置，其特征在于，所述火山巖地層出砂模擬測試裝置還包括平臺架，所述測試工作組件通過所述平臺架豎直固定在所述數據采集組件的上方，所述數據采集組件與所述測試工作組件之間設置有間隙，所述數據采集組件為測量所述測試工作組件的出砂量的開放式容器。