專利名稱：一種水平井完井模擬試驗裝置及試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田完井技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水平井完井模擬試驗裝置及試驗方法。
背景技術(shù)：
完井技術(shù)對充分發(fā)揮水平井在提高低滲油藏產(chǎn)能和采收率中的作用十分突出，而目前完井技術(shù)水平已跟不上低滲油藏水平井開發(fā)要求，部分技術(shù)與國外尚存在較大差距，完井技術(shù)現(xiàn)狀制約著低滲油藏水平井的高效開發(fā)，主要表現(xiàn)在以下幾個方面
①水平井完井方式確定不科學(xué)，完井方式與油藏適應(yīng)性考慮不夠； 水平井完井參數(shù)缺乏
系統(tǒng)優(yōu)化和定量評價方法，目前大部分是通過理論計算獲得，缺乏試驗的驗證，造成油井采
收率低；f|)水平井篩管完井面臨后期儲層改造、水平段提前水淹等問題。目前對于問題@，
目前由于還沒有一種相應(yīng)的試驗裝置及方法來驗證理論數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，造成了完井作業(yè)出現(xiàn)一系列的問題，嚴(yán)重制約了整個系統(tǒng)的作業(yè)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對上述缺陷，提供一種水平井完井模擬試驗裝置及試驗方法
，該水平井完井模擬試驗裝置及試驗方法能模擬各種油藏特別是低滲油藏地層特性、溫度、壓力和不同完井方式，測試井眼里的產(chǎn)液剖面變化規(guī)律，評價不同完井方式的完井效果，為水平井完井參數(shù)優(yōu)化設(shè)計提供必要的試驗基礎(chǔ)，實現(xiàn)低滲油藏水平井完井方式的優(yōu)選及完井參數(shù)的優(yōu)化。其原理為根據(jù)實際需要選用合適的物質(zhì)來模擬地層，比如可以采用具有一定粒徑范圍的細(xì)而堅硬的顆粒狀物質(zhì)，例如細(xì)砂、二氧化硅珠等，優(yōu)選石英砂混合物，通過提供不同的壓力可得到不同滲透率的模擬地層。通過加壓系統(tǒng)對模擬地層施加壓力，注油系統(tǒng)給模擬地層四周注入等壓的模擬原油，注入地層的模擬原油通過帶孔縫的井筒后流出，監(jiān)控測試系統(tǒng)是控制整個試驗裝置的運(yùn)行和測試試驗過程中的動態(tài)參數(shù)，最后獲得井筒不同位置模擬原油的壓力和流量參數(shù)，獲得注入模擬原油和井筒出口模擬原油的流量、壓力和溫度參數(shù)，為制訂不同完井方式和完井參數(shù)優(yōu)化提供重要的試驗數(shù)據(jù)。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
首先給出一種水平井完井模擬試驗裝置包括砂盒及與其配合的地層加壓系統(tǒng)、注油系統(tǒng)、監(jiān)控測試系統(tǒng)；砂盒內(nèi)設(shè)有一端封閉的井筒，井筒圓柱面上設(shè)有滲流孔，用來模擬不同完井方式下的水平井井眼。為了保證模擬地層加壓以及原油注入過程的安全性，所述的砂盒外還設(shè)有承壓體。為了達(dá)到安全、穩(wěn)定、均勻的對模擬地層進(jìn)行加壓，所述的地層加壓系統(tǒng)包括液壓系統(tǒng)和位于砂盒空腔內(nèi)的膠囊，膠囊分布于砂盒中模擬地層的底部和頂部。為了達(dá)到將油加熱到不同溫度來準(zhǔn)確模擬不同粘度的原油的目的，所述注油系統(tǒng)注油系統(tǒng)包括依次連接的注油泵站、加熱器、油砂分離器、冷卻器，其中注油系統(tǒng)在加熱器后通過油管連接砂盒內(nèi)的模擬地層，再通過井筒與油砂分離器連接。為了提高操作操作自動化程度以及數(shù)據(jù)處理速度，所述監(jiān)控測試系統(tǒng)包括操作控制臺、工控計算機(jī)、PLC、傳感器、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)采集卡和監(jiān)控測試應(yīng)用軟件；傳感器主要為流量、壓力和溫度傳感器，測試井筒中模擬原油的流量優(yōu)先采用高精度超聲波流量傳感器，井筒中模擬原油的壓力測試方法采用將各測試點(diǎn)引流后用高精度壓力傳感器測試。為了減少人力，降低勞動強(qiáng)度，上述裝置其結(jié)構(gòu)還包括砂盒移動機(jī)構(gòu)和砂盒翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。為了保持注入地層四周的模擬原油的壓力相同，所述的砂盒腔體四周還設(shè)有等壓網(wǎng)，所述的等壓網(wǎng)設(shè)計成一面開有小孔縫的方鋼組焊件。同時在方鋼開有小孔縫的一面安裝不同目數(shù)的滲流網(wǎng)。上述方案還包括以下優(yōu)選方案
承壓體由橢圓殼體、支撐筋和支撐塊形成一個內(nèi)腔為長方形，外形為橢圓體形狀的物體，讓壓實石英砂混合物的巨大壓力變成內(nèi)部應(yīng)力。砂盒由箱體、前后支撐筋、蒙皮組成，用于盛放模擬地層壓石英砂混合物，砂盒移動機(jī)構(gòu)由電機(jī)、變速器、鏈輪、鏈條組成，用于控制砂盒進(jìn)入和退出承壓殼體，砂盒翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用液壓系統(tǒng)用來控制砂盒退出承壓體后的翻轉(zhuǎn)，便于清除砂盒中的石英砂混合物。為保證砂盒能自動方便地進(jìn)出承壓體的內(nèi)腔體，承壓體側(cè)面支撐塊安裝了一定斜度的楔塊，砂盒側(cè)面則加工成一定斜度，使承壓體內(nèi)腔體側(cè)面與砂盒側(cè)面形成一定錐度的斜面，同時砂盒底部安裝有滾子，便于砂盒在承壓體內(nèi)腔軌道上移動。井筒用一定壁厚的鋼筒制成，鋼筒一端密閉，鋼筒圓柱面上開有一定密度的滲流孔，滲流孔在井筒上的多少可以調(diào)節(jié)，滲流孔的多少取決于不同完井方式下孔眼的打開程度。加壓系統(tǒng)由液壓泵站、膠囊、真空泵、高壓油管、快速高壓接頭組成。砂盒中頂面和底面各平均放置膠囊多個，注油泵站向膠囊注入液壓油，膠囊膨脹后將砂盒中的石英砂混合物壓實，壓實石英砂混合物的壓力大小用監(jiān)控測試系統(tǒng)調(diào)節(jié)。真空泵用來在試驗完成后將膠囊的液壓油抽回到注油泵站。接著給出上述水平井完井模擬試驗裝置的試驗方法將砂盒內(nèi)填滿用來模擬地層的物質(zhì)，并將井筒安裝于砂盒的模擬地層中間；然后通過地層加壓系統(tǒng)壓實模擬地層，并保持試驗所需壓力恒定；接著根據(jù)試驗需要壓力，通過注油系統(tǒng)將原油注入模擬地層，模擬原油滲入井筒，并從井筒開口一端流出；監(jiān)視測試系統(tǒng)實時檢測和控制整個裝置的運(yùn)行，采集必要的動態(tài)參數(shù)進(jìn)行處理。上述方法的優(yōu)選方案還包括所述的壓實模擬地層是通過向分布在模擬地層底部和頂部的膠囊中注入液壓油來實現(xiàn)的，所述的用來模擬地層的物質(zhì)優(yōu)選石英砂混合物。上述試驗方法進(jìn)一步優(yōu)選方案為按照下述具體步驟進(jìn)行
(I)打開監(jiān)控測試系統(tǒng)，將砂盒移到承壓體外面，在砂盒底部安裝好底面膠囊后開始填模擬地層，填到砂盒中間位置時，安裝好帶有傳感器的井筒后繼續(xù)裝填模擬地層直到指定位置后，再安裝頂面的膠囊；
(2)將砂盒移動到承壓體內(nèi)腔，用快速接頭連接好液壓系統(tǒng)油管和膠囊接頭，用快速接頭連接好注油系統(tǒng)油管與砂盒中注油管接頭；
(3)啟動液壓系統(tǒng)，根據(jù)模擬地層的滲透率大小確定注入膠囊的液體壓力，并且在試驗過程中保證液壓系統(tǒng)的壓力恒定；
(4)啟動注油系統(tǒng)，首先通過加熱器將模擬原油加熱到試驗需要的原油溫度，根據(jù)試驗要求確定注入模擬地層的原油壓力，然后保持注液壓力恒定將模擬原油注入到模擬地層中，模擬原油通過模擬地層滲透到井筒中，井筒中的高溫模擬原油通過井筒的輸出管路，先從井筒中輸出到油砂分離器，之后輸入冷卻器，冷卻模擬原油；在試驗過程中，監(jiān)控測試系統(tǒng)的硬件和監(jiān)控測試應(yīng)用軟件全程測試和記錄試驗過程中的流量、壓力和溫度等動態(tài)參數(shù)；
(5)停止試驗時，首先停止注油系統(tǒng)的注液泵站，在停止液壓系統(tǒng)的注油泵站，然后開啟液壓系統(tǒng)的真空泵，將砂盒中膠囊中的全部液壓油抽回到液壓系統(tǒng)的油箱；
(6)通過監(jiān)控測試系統(tǒng)啟動砂盒移動機(jī)構(gòu)，將砂盒從承壓體內(nèi)腔移出后取掉砂盒上面的膠囊；
(7)通過監(jiān)控測試系統(tǒng)啟動液壓系統(tǒng)控制砂盒翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，將砂盒傾斜，取出砂盒中的豐吳擬地層；
(8)試驗結(jié)束后，通過監(jiān)控測試應(yīng)用軟件自動輸出動態(tài)參數(shù)的測試曲線和試驗報告。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高、工作可靠、易于操作，能模擬水平井尤其是低滲油藏水平井的不同完井方式，測試不同滲透率地層、原油滲流壓力和溫度改變后水平井井眼的流量和壓力的變化數(shù)據(jù)。在建立水平井完井物理模擬模型時應(yīng)用了模型井筒尺寸和現(xiàn)場井筒尺寸的幾何相似，模型油藏和現(xiàn)場近井油藏的近井油藏流體流動相似，模型井筒流動和現(xiàn)場井筒流動的井筒內(nèi)流動相似。在該模擬試驗裝置中可以通過測試不同完井方式水平井眼的流量和壓力變化，評價水平井完井效果。本發(fā)明能夠模擬較大面積的低滲油藏地層的水平井完井方式，同時還具有下述有益的技術(shù)效果
(a)通過測定井筒內(nèi)節(jié)點(diǎn)流速及流入孔眼的流量，驗證理論模型的可靠性和掌握水平段井眼流率的分布規(guī)律；
(b)通過改變井筒的孔眼打開程度，驗證變密度射孔等完井方式調(diào)節(jié)流率剖面的可行
(C)通過理論計算與實測的動態(tài)參數(shù)對比，驗證基于空間線源函數(shù)所建立的低滲油藏水平井滲流模型用于實際油藏的滲流過程。


圖1是水平井完井模擬試驗裝置優(yōu)選實施例的工作狀態(tài)示意圖2是水平井完井模擬試驗裝置優(yōu)選實施例的填砂狀態(tài)示意圖3是水平井完井模擬試驗裝置優(yōu)選實施例的砂盒內(nèi)部井筒安裝示意圖4是水平井完井模擬試驗裝置優(yōu)選實施例的卸砂示意圖。
其中操作控制臺1，真空泵2，液壓泵站3，溫度傳感器4，加熱器5，注油泵站6，冷卻器7，油砂分離器8，壓力傳感器9，承壓體10，快速高壓接頭11，砂盒翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12，砂盒移動機(jī)構(gòu)13，底座14，井筒15，高壓油管16，砂盒17，等壓網(wǎng)18，膠囊19，流量傳感器20，石英砂混合物21，滾輪22。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明
實施例1 :
參照圖1-3，一種水平井完井模擬試驗裝置，包括地層加壓系統(tǒng)、注油系統(tǒng)、監(jiān)控測試系統(tǒng)、砂盒17 ;注油系統(tǒng)與砂盒17連接；砂盒17內(nèi)設(shè)有一端封閉的井筒15,井筒圓柱面上設(shè)有滲流孔。地層加壓系統(tǒng)為液壓系統(tǒng)，由液壓泵站3、膠囊19、真空泵2、高壓油管16、快速高壓接頭11組成。膠囊19放置在砂盒17內(nèi)部，液壓泵站3通過快速高壓接頭11、高壓油管16向膠囊19注入液壓油，膠囊19膨脹后將砂盒17中的石英砂混合物21壓實；真空泵2位于膠囊19和液壓泵站3之間，在試驗完成后將膠囊19的液壓油抽回到液壓泵站3?？焖俑邏航宇^11位于液壓泵站3的輸出管線上，用于快速連接管線。注油系統(tǒng)由注油泵站6、加熱器5、高壓油管16、快速接頭11、油砂分離器8、冷卻器7組成。注油泵站6將模擬原油送入加熱器5，加熱器5通過控制模擬原油加熱的溫度來得到不同粘度的原油。加熱后的模擬原油通過高壓油管16流入石英砂混合物21，然后滲入井筒15。油砂分離器8設(shè)置于井筒15的輸出管路上，用于過濾油液中的雜質(zhì)，提高主油泵站6壽命,冷卻器7設(shè)置在油砂分離器8輸出管路上,用于冷卻實驗后回收的模擬原油。監(jiān)控測試系統(tǒng)包括流量傳感器20安裝于井筒15上，用于檢測井筒15的流量；壓力傳感器9位于井筒15的輸出管路,用于檢測井筒15輸出管路的管內(nèi)壓力；溫度傳感器4安裝在加熱器5的輸出管路上，用于檢測加熱器的出油溫度。獲取的數(shù)據(jù)再進(jìn)行處理，得到試驗報告。測試井筒中模擬原油的流量可優(yōu)先采用高精度超聲波流量傳感器，井筒中模擬原油的壓力測試方法采用將各測試點(diǎn)引流后用高精度壓力傳感器測試。上述裝置的試驗方法如下模擬地層優(yōu)選為石英砂混合物21。安裝井筒15前先放置四個膠囊19于砂盒17底部，之后將石英砂混合物21填裝到砂盒17 —半處，放置井筒15處于基本水平位置，然后繼續(xù)填裝石英砂混合物21到指定位置，再放置四個膠囊在石英砂混合物上面。進(jìn)行試驗時，液壓系統(tǒng)首先開始工作，膠囊19被注入一定壓力的高壓液壓油，通過膠囊19膨脹產(chǎn)生壓力，壓實石英砂混合物21。然后注油系統(tǒng)開始工作，向砂盒17內(nèi)的石英砂混合物21注入模擬原油，模擬原油滲入井筒15，從井筒15流出的模擬原油進(jìn)入油砂分離器8、冷卻器7，最后流入注油泵站6。檢測系統(tǒng)實時檢測和控制整個裝置的運(yùn)行。實施例2
參照圖1-3，在實施例1裝置結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將裝置中的地層加壓系統(tǒng)由液壓改為氣壓控制系統(tǒng)，試驗方法中相應(yīng)改為氣壓操作，同樣可以實現(xiàn)上述技術(shù)方案。實施例3
參照圖1-3，在實施例1裝置結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將裝置中的地層加壓系統(tǒng)直接由注油系統(tǒng)代替，即由注油系統(tǒng)直接向膠囊19中注入原油給地層加壓，然后向模擬地層注入原油進(jìn)行后續(xù)試驗，同樣可以實現(xiàn)上述技術(shù)方案。實施例4
參照圖1-3，在1-3任一實施例裝置結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，監(jiān)控測試系統(tǒng)還包括操作控制臺、工控計算機(jī)、PLC、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)采集卡和監(jiān)控測試應(yīng)用軟件，來控制各系統(tǒng)的運(yùn)行和測試試驗過程中的動態(tài)參數(shù)，監(jiān)控測試應(yīng)用軟件可實時顯示和記錄試驗過程中的流量、壓力和溫度等參數(shù)的變化曲線，試驗完成后自動生成試驗報告。實施例5
參照圖1-4，在實施例1裝置結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還包括機(jī)械系統(tǒng)，其由底座14、承壓體10、砂盒移動機(jī)構(gòu)13、砂盒翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12組成。砂盒17和砂盒翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12安裝在底座14上，底座14用于支撐砂盒17、砂盒翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12的重量，并保證砂盒17底面同承壓體10內(nèi)部矩形空間底面的平行度，同時使砂盒17能夠通過砂盒移動機(jī)構(gòu)13順利送入承壓體10中。砂盒17用于盛放模擬底層的石英砂混合物21，主要由滾輪22、高壓油管16和等壓網(wǎng)18組成。滾輪22位于砂盒底部，用于支撐砂盒沿著砂盒移動機(jī)構(gòu)13移動。砂盒移動機(jī)構(gòu)13，位于砂盒17和安裝底座14之間，用于拖動砂盒17進(jìn)入和退出承壓體10。砂盒翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12與砂盒17底面相連接，用于推動砂盒17翻轉(zhuǎn)。承壓體10的端面同底座14通過螺栓連接。承壓體10在裝置工作過程中承受砂盒17產(chǎn)生的力。下面簡述應(yīng)用上述水平井完井模擬實驗裝置進(jìn)行模擬試驗的具體步驟
(I)打開監(jiān)控測試系統(tǒng)，將砂盒17移到底座14上面，在砂盒17內(nèi)腔底面布置好四個膠囊19后開始填石英砂混合物21。當(dāng)石英砂混合物21填到砂盒17內(nèi)腔中間位置時，安裝好帶有傳感器的井筒15，繼續(xù)填石英砂混合物21。砂盒17中石英砂混合物填滿到指定位置后，再安裝頂面的四個膠囊19。(2)將砂盒17移動到承壓體10內(nèi)腔里，用快速接頭11連接好液壓系統(tǒng)油管16和膠囊19接頭，以及注油系統(tǒng)油管16和砂盒17中的注油管接頭11。(3)啟動液壓系統(tǒng)，根據(jù)模擬地層的滲透率大小確定液壓泵站3注入膠囊19的液體壓力，并且在試驗過程中保證液壓系統(tǒng)的壓力恒定。(4)啟動注油系統(tǒng)，首先通過加熱器5將模擬原油加熱到試驗需要的溫度，根據(jù)試驗要求確定注入模擬地層的原油壓力，然后保持注液壓力恒定將模擬原油注入到模擬地層中。模擬原油通過模擬地層滲透到井筒15中，然后通過井筒15的輸出管路輸出到油砂分離器8，之后輸入冷卻器7，冷卻模擬原油。在試驗過程中，監(jiān)控測試系統(tǒng)的硬件和監(jiān)控測試應(yīng)用軟件全程測試和記錄試驗過程中的流量、壓力和溫度等動態(tài)參數(shù)。(5)停止試驗時，首先停止注油系統(tǒng)的注油泵站6，再停止液壓系統(tǒng)的液壓泵站3，然后開啟液壓系統(tǒng)的真空泵2，將砂盒17中膠囊19中的全部液壓油抽回到液壓系統(tǒng)的油箱。(6)通過監(jiān)控測試系統(tǒng)啟動砂盒移動機(jī)構(gòu)13，將砂盒17從承壓體10內(nèi)腔移出后取掉砂盒上面的四個膠囊19。(7)通過監(jiān)控測試系統(tǒng)啟動液壓系統(tǒng)控制砂盒翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12，將砂盒17傾斜，取出砂盒中的石英砂混合21及砂盒底面的四個膠囊19。(8)試驗結(jié)束后，通過監(jiān)控測試應(yīng)用軟件自動輸出動態(tài)參數(shù)的測試曲線和試驗報
生口 ο
以上僅僅是本發(fā)明的部分實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明限定的技術(shù)方案內(nèi)，根據(jù)實際需要，并結(jié)合本領(lǐng)域的公知常識或常規(guī)技術(shù)手段，完全可以做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，比如地層加壓系統(tǒng)采用其他加壓方式(比如機(jī)械加壓)、模擬地層物物質(zhì)選用其他物質(zhì)(根據(jù)所要模擬的地層情況)、注油系統(tǒng)的設(shè)計方式及監(jiān)控測試系統(tǒng)的優(yōu)化等，但均與本技術(shù)方案實質(zhì)相同，均落入本技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種水平井完井模擬試驗裝置，其特征在于包括砂盒及與其配合的地層加壓系統(tǒng)、注油系統(tǒng)、監(jiān)控測試系統(tǒng)；砂盒內(nèi)設(shè)有一端封閉的井筒，井筒圓柱面上設(shè)有滲流孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井完井模擬試驗裝置，其特征在于所述的砂盒外還設(shè)有承壓體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平井完井模擬試驗裝置，其特征在于所述的地層加壓系統(tǒng)包括液壓系統(tǒng)和位于砂盒內(nèi)的膠囊，所述的膠囊分布于砂盒中模擬地層的底部和頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水平井完井模擬試驗裝置，其特征在于所述注油系統(tǒng)包括依次連接的注油泵站、加熱器、油砂分離器、冷卻器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平井完井模擬試驗裝置，其特征在于所述監(jiān)控測試系統(tǒng)包括操作控制臺、工控計算機(jī)、PLC、傳感器、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)采集卡和監(jiān)控測試應(yīng)用軟件；傳感器為包括流量、壓力和溫度傳感器。
6.根據(jù)2-5任一權(quán)利要求所述的水平井完井模擬試驗裝置，其特征在于其結(jié)構(gòu)還包括砂盒移動機(jī)構(gòu)和砂盒翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水平井完井模擬試驗裝置，其特征在于所述的砂盒腔體四周還設(shè)有等壓網(wǎng)，所述的等壓網(wǎng)設(shè)計成一面開有小孔縫的方鋼組焊件。
8.權(quán)利要求1-5所述的水平井完井模擬試驗裝置的試驗方法，其特征在于將砂盒內(nèi)填滿用來模擬地層的物質(zhì)，并將井筒安裝于砂盒的模擬地層中間；然后通過地層加壓系統(tǒng)壓實模擬地層，并保持試驗所需壓力恒定；接著根據(jù)試驗需要壓力，通過注油系統(tǒng)將原油注入模擬地層，模擬原油滲入井筒，并從井筒開口一端流出；監(jiān)視測試系統(tǒng)實時檢測和控制整個裝置的運(yùn)行，采集必要的動態(tài)參數(shù)進(jìn)行處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水平井完井模擬試驗裝置的試驗方法，其特征在于所述的壓實模擬地層是通過向分布在模擬地層底部和頂部的膠囊中注入液壓油來實現(xiàn)的，所述的用來模擬地層的物質(zhì)優(yōu)選石英砂混合物。
10.權(quán)利要求7所述的水平井完井模擬試驗裝置的試驗方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行 (1)打開監(jiān)控測試系統(tǒng)，將砂盒移到承壓體外面，在砂盒底部安裝好底面膠囊后開始填模擬地層，填到砂盒中間位置時，安裝好帶有傳感器的井筒后繼續(xù)裝填模擬地層直到指定位置后，再安裝頂面的膠囊； (2)將砂盒移動到承壓體內(nèi)腔，用快速接頭連接好液壓系統(tǒng)油管和膠囊接頭，用快速接頭連接好注油系統(tǒng)油管與砂盒中注油管接頭； (3)啟動液壓系統(tǒng)，根據(jù)模擬地層的滲透率大小確定注入膠囊的液體壓力，并且在試驗過程中保證液壓系統(tǒng)的壓力恒定； (4)啟動注油系統(tǒng)，首先通過加熱器將模擬原油加熱到試驗需要的原油溫度，根據(jù)試驗要求確定注入模擬地層的原油壓力，然后保持注液壓力恒定將模擬原油注入到模擬地層中，模擬原油通過模擬地層滲透到井筒中，井筒中的高溫模擬原油通過井筒的輸出管路，先從井筒中輸出到油砂分離器，之后輸入冷卻器，冷卻模擬原油；在試驗過程中，監(jiān)控測試系統(tǒng)的硬件和監(jiān)控測試應(yīng)用軟件全程測試和記錄試驗過程中的流量、壓力和溫度等動態(tài)參數(shù)； (5)停止試驗時，首先停止注油系統(tǒng)的注液泵站，在停止液壓系統(tǒng)的注油泵站，然后開啟液壓系統(tǒng)的真空泵，將砂盒中膠囊中的全部液壓油抽回到液壓系統(tǒng)的油箱； (6)通過監(jiān)控測試系統(tǒng)啟動砂盒移動機(jī)構(gòu)，將砂盒從承壓體內(nèi)腔移出后取掉砂盒上面的膠囊； (7)通過監(jiān)控測試系統(tǒng)啟動液壓系統(tǒng)控制砂盒翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，將砂盒傾斜，取出砂盒中的豐吳擬地層； (8)試驗結(jié)束后，通 過監(jiān)控測試應(yīng)用軟件自動輸出動態(tài)參數(shù)的測試曲線和試驗報告。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油田水平井完井模擬試驗裝置，包括機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、注油系統(tǒng)和監(jiān)控測試系統(tǒng)；機(jī)械系統(tǒng)提供機(jī)械部件，液壓系統(tǒng)為模擬地層提供壓力，注油系統(tǒng)給模擬地層四周注入等壓的模擬原油，監(jiān)控測試系統(tǒng)控制試驗裝置運(yùn)行和測試動態(tài)參數(shù)。本發(fā)明還涉及使用該裝置進(jìn)行水平井完井模擬試驗的方法，試驗時液壓系統(tǒng)通過向膠囊注入液壓油壓實模擬地層；注油泵站將模擬原油注入模擬地層，模擬原油滲入井筒，然后從井筒流出進(jìn)入油砂分離器、冷卻器，最后流入注油泵站；檢測系統(tǒng)實時檢測和控制整個裝置的運(yùn)行。本發(fā)明模擬水平井尤其是低滲透油藏水平井完井方式合理、測試方法可靠、工作穩(wěn)定，能為生產(chǎn)現(xiàn)場制訂不同完井方式和完井參數(shù)。
文檔編號E21B47/00GK103032065SQ201110291718
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者彭志剛, 李斌, 王紹先, 劉清友, 余金陵, 魏新芳, 徐鑫, 張建國, 許嬋嬋, 鄒曉敏 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團(tuán)勝利石油管理局鉆井工藝研究院