防砂管沖蝕速率實驗裝置制造方法及圖紙

一種防砂管沖蝕速率實驗裝置，儲存罐通過管路與泵連接，泵通過管路與沖蝕裝置連接，沖蝕裝置通過管路與油砂分離裝置連接，油砂分離裝置與儲存罐連接；沖蝕裝置中，在可調節傾角的試樣座上方設有可升降的噴頭，噴頭與泵連接。本發明專利技術提供的一種防砂管沖蝕速率實驗裝置，通過采用以上的結構，直接采用油田常用篩管取樣進行實驗，能夠非常接近實際工況的模擬不同生產條件下，例如不同的地層物性特征和生產措施要求，包括壓力和流量的要求，適時調整試驗參數，模擬對防砂管的沖蝕，較為準確的評估防砂管沖蝕速率。而且實驗過程中能夠采用自動控制，自動采集數據，降低了實驗的勞動強度。

【技術實現步驟摘要】
防砂管沖蝕速率實驗裝置
本專利技術涉及油井完井評價設備的實驗裝置領域，特別是一種防砂管沖蝕速率評價實驗裝置。
技術介紹
在弱固結砂巖油藏中，油層出砂一旦嚴重，此時的危害不僅是形成砂堵影響油井產量，同時也會磨損抽油泵和抽油桿，增加清砂作業的工作量；油層出砂嚴重時會堵塞油井，使油井停產。機械篩管防砂是目前選擇的主要防砂工具之一。由于儲層本身的地質屬性和開采方式的不同，在油氣田的生產過程中，現場的防砂方式選擇不一樣，經過數據調研，目前最常見的機械防砂方式有：割縫襯管、繞絲篩管、礫石充填、金屬網布篩管、金屬棉篩管和其他多種新型防砂篩管。對于油田防砂成功的主要關鍵不僅在于防砂方式和參數的選擇，篩管性能的好壞對防砂的質量、成本和油井的產量等都有很大的影響。在油田生產現場篩管長期使用過程中，由于沖蝕引起篩管的防砂精度降低，甚至掉塊等現象而致使防砂失敗的狀況常有發生，一旦篩管失效將導致油井整個防砂作業的失敗。防砂篩管在采油作業中的損壞形式主要表現是沖蝕磨損失效，導致篩管沖蝕磨損失效的主要因素有生產壓差、生產過程中的原油含砂濃度、含砂粒度分布以及生產井中的腐蝕性氣體引發的損壞失效等多重因素造成的。由于現場使用的篩管具有其特定的形狀及其組合方式，相對于不同完井方式來說，在礫石充填情況下，一般相配套使用的割縫篩管、繞絲篩管、金屬網布篩管或金屬棉篩管會在外層礫石的滲流保護下降低相對應的沖蝕，而在定向井、大位移井或者水平井中，當其礫石充填不均勻甚至篩管上表面未充填礫石的情況下，即與篩管獨立完井的方式一樣，讓篩管直接面對含砂流體對其沖擊。目前對篩管沖蝕速率的評價方法多是憑經驗，具有很大的局限性。同時在防砂方式的選擇上主要考慮的是防砂初期的產量和出砂量，從未考慮在長遠生產過程中篩管損壞及其損壞后的產量及出砂量。最優的防砂措施是既要考慮初期防砂成果，更重要的是考慮長遠防砂的效應，提高篩管的長期使用壽命，提高防砂后的油井經濟指標高。要達到這個目的，不僅需要優選完井時的防砂方式及參數，更要考慮防砂管在生產過程中不同生產條件下的使用壽命及生產效率。因此，需要研制出一種能在實驗室內進行評價防砂管沖蝕速率的裝置，用于評價防砂管長期的防砂效果及壽命。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種防砂管沖蝕速率實驗裝置，能夠利用現場所用篩管加工成篩管片試樣進行實驗，用于準確評估在各種模擬工況下的防砂管沖蝕速率。以為防砂管的生產提供指導和評價數據。為解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案是：一種防砂管沖蝕速率實驗裝置，儲存罐通過管路與泵連接，泵通過管路與沖蝕裝置連接，沖蝕裝置通過管路與油砂分離裝置連接，油砂分離裝置與儲存罐連接；沖蝕裝置中，在可調節傾角的試樣座上方設有可升降的噴頭，噴頭與泵連接。在泵與沖蝕裝置之間的管路上設有流量計和壓力監控裝置；在沖蝕裝置之外設有用于觀測噴頭與試樣座之間的距離的顯示裝置。所述的試樣座中，試樣被嵌裝在試樣座板上，試樣座板的底部封堵，從噴頭噴出的油砂混合液經沖蝕裝置的筒體流入油砂分離裝置。所述的試樣座中，試樣被嵌裝在試樣座板上，試樣座板的底部設有過液通孔，從噴頭噴出的油砂混合液一部分經沖蝕裝置的筒體底部流入油砂分離裝置中的第一油砂分離裝置；從噴頭噴出的油砂混合液另一部分經試樣過濾后，從沖蝕裝置的底座流入油砂分離裝置中的第二油砂分離裝置。在筒體的底部側壁設有第一排液口，第一排液口通過管路與第一油砂分離裝置連接；在筒體的底部設有底座，底座底部設有第二排液口，底座頂端設有內支座，內支座將第一排液口與第二排液口隔開，試樣座與內支座的上端面鉸接，在試樣座板的外圍設有柔性套，柔性套的底部伸入到內支座的內壁。所述的底座上端面傾斜，第一排液口位于底座上端面最低的位置。沖蝕裝置的具體結構為：在筒體內設有內支座，試樣座與內支座的上端面鉸接，內支座的上端面還設有支架，支架的上端設有支架頂板，筒體的上端設有頂板，滑動套管與支架頂板和頂板滑動連接，滑動套管與噴頭采用可拆卸的方式連接，與噴頭連接的管路位于滑動套管內，滑動套管通過連接塊與噴頭升降裝置連接。所述的噴頭升降裝置中，噴頭升降絲杠的下端與連接塊固定連接，在支架頂板上設有螺母座，螺母座內設有可轉動的蝸輪螺母，蝸輪螺母的內孔與噴頭升降絲杠螺紋連接；蝸輪螺母的外壁與蝸桿嚙合連接，蝸桿與電機連接。在筒體內設有內支座，試樣座與內支座的上端面鉸接，在試樣座的一側設有延長桿，支鉸滑塊與延長桿滑動連接，支鉸滑塊與傾角調節裝置連接。所述的傾角調節裝置中，傾角調節絲杠與支鉸滑塊鉸接；在支架頂板上設有螺母座，螺母座內設有可轉動的蝸輪螺母，蝸輪螺母的內孔與傾角調節絲杠螺紋連接；蝸輪螺母的外壁與蝸桿嚙合連接，蝸桿與電機連接。本專利技術提供的一種防砂管沖蝕速率實驗裝置，通過采用以上的結構，直接采用油田常用篩管取樣進行實驗，能夠非常接近實際工況的模擬不同生產條件下，例如不同的地層物性特征和生產措施要求，包括壓力和流量的要求，適時調整試驗參數，模擬對防砂管的沖蝕，較為準確的評估防砂管沖蝕速率。而且實驗過程中能夠采用自動控制，自動采集數據，降低了實驗的勞動強度。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明：圖1為本專利技術的整體結構示意圖。圖2為本專利技術中沖蝕裝置的結構示意圖。圖3為本專利技術中試樣座的結構示意圖。圖4為本專利技術中試樣座的另一結構示意圖。圖5為圖2中A處的局部放大示意圖。圖中：儲存罐1，泵2，流量計3，壓力監控裝置4，沖蝕裝置5，筒體51，頂板52，第一排液口53，第二排液口54，底座55，內支座56，支架57，延長桿58，支鉸滑塊59，傾角調節絲杠510，柔性套511，噴頭512，連接塊513，滑動套管514，噴管515，試樣座516，壓板5161，墊片5162，試樣座板5163，過液通孔5164，支架頂板517，噴頭升降裝置518，電機5181，蝸桿5182，噴頭升降絲杠5183，蝸輪螺母5184，螺母座5185，傾角調節裝置519，玻璃板520，第一油砂分離裝置6，第二油砂分離裝置6'，數據采集裝置7，電腦8，試樣9，顯示裝置10。具體實施方式如圖1中，一種防砂管沖蝕速率實驗裝置，儲存罐1通過管路與泵2連接，泵2通過管路與沖蝕裝置5連接，沖蝕裝置5通過管路與油砂分離裝置連接，油砂分離裝置與儲存罐1連接；儲存罐1用于均勻混合油砂形成沖蝕液體，本例中的沖蝕液體為按照實驗要求調配的油砂混合液，主要分別為一定的油砂體積比或油砂重量比進行混合，同時給定的砂粒主要依照地層的粒度特性進行混合。泵2用于給均勻混合的油砂混合液增加壓力。沖蝕裝置5則用于使油砂混合液按照實驗要求沖蝕在由篩管加工成篩管片試樣上。如圖2中，沖蝕裝置5中，在可調節傾角的試樣座516上方設有可升降的噴頭512，噴頭512與泵2連接?？烧{節傾角的試樣座516用于調節油砂混合液沖刷在試樣9上的沖蝕角度，而可升降的噴頭512則用于調節油砂混合液沖刷在試樣9上的沖蝕距離，其組合用于模擬實際生產中的工況。在泵2與沖蝕裝置5之間的管路上設有流量計3和壓力監控裝置4；其中流量計3用于采集油砂混合液的流量，而壓力監控裝置4則用于采集油砂混合液的壓力。本例中的壓力監控裝置4為壓力表、壓力控制閥或者壓力表和壓力控制閥的組合。流量計3和壓力監控裝置4與數據采集裝置7電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防砂管沖蝕速率實驗裝置，其特征是：儲存罐（1）通過管路與泵（2）連接，泵（2）通過管路與沖蝕裝置（5）連接，沖蝕裝置（5）通過管路與油砂分離裝置連接，油砂分離裝置與儲存罐（1）連接；沖蝕裝置（5）中，在可調節傾角的試樣座（516）上方設有可升降的噴頭（512），噴頭（512）與泵（2）連接。

【技術特征摘要】
1.一種防砂管沖蝕速率實驗裝置，其特征是：儲存罐（1）通過管路與泵（2）連接，泵（2）通過管路與沖蝕裝置（5）連接，沖蝕裝置（5）通過管路與油砂分離裝置連接，油砂分離裝置與儲存罐（1）連接；沖蝕裝置（5）中，在可調節傾角的試樣座（516）上方設有可升降的噴頭（512），噴頭（512）與泵（2）連接；沖蝕裝置（5）的具體結構為：在筒體（51）內設有內支座（56），試樣座（516）與內支座（56）的上端面鉸接，內支座（56）的上端面還設有支架（57），支架（57）的上端設有支架頂板（517），筒體（51）的上端設有頂板（52），滑動套管（514）與支架頂板（517）和頂板（52）滑動連接，滑動套管（514）與噴頭（512）采用可拆卸的方式連接，與噴頭（512）連接的管路位于滑動套管（514）內，滑動套管（514）通過連接塊（513）與噴頭升降裝置（518）連接；在泵（2）與沖蝕裝置（5）之間的管路上設有流量計（3）和壓力監控裝置（4）；在沖蝕裝置（5）之外設有用于觀測噴頭（512）與試樣座（516）之間的距離的顯示裝置（10）。2.根據權利要求1所述的一種防砂管沖蝕速率實驗裝置，其特征是：所述的試樣座（516）中，試樣（9）被嵌裝在試樣座板（5163）上，試樣座板（5163）的底部封堵，從噴頭（512）噴出的油砂混合液經沖蝕裝置（5）的筒體（51）流入油砂分離裝置。3.根據權利要求1所述的一種防砂管沖蝕速率實驗裝置，其特征是：所述的試樣座（516）中，試樣（9）被嵌裝在試樣座板（5163）上，試樣座板（5163）的底部設有過液通孔（5164），從噴頭（512）噴出的油砂混合液一部分經沖蝕裝置（5）的筒體（51）底部流入油砂分離裝置中的第一油砂分離裝置（6）；從噴頭（512）噴出的油砂混合液另一部分經試樣（9）過濾后，從沖蝕裝置（5）的底座（55）流入油砂分離裝置中的第二油砂分離裝置（6'）。4.根據權利要求3所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧福成，譚俊華，
申請(專利權)人：長江大學，
類型：發明
國別省市：湖北;42