【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及石油和天然氣開采，具體涉及一種模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置及方法。
技術介紹
1、在疏松砂巖油氣藏開采過程中，地層出砂是遇到的常見問題，通常采取機械篩管或篩管礫石充填防砂。防砂井在生產過程中，由于地層流體會攜帶地層細砂、黏土泥質和機械雜質等固相顆粒向井筒內運移，逐漸堵塞篩管擋砂層造成滲透率降低，影響油水井產能。對于篩管堵塞問題，常用的解堵方式主要為化學解堵和水力解堵，以恢復擋砂介質滲流能力。化學解堵是通過酸液浸泡的方法，使得篩管堵塞物腐蝕脫落，達到解堵目的，但此方法工作效率低。與化學解堵相比，水力解堵具有更少的污染和更低的成本，但是由于過高的解堵壓力，該技術仍具有諸如高能耗和低效率等缺點。傳統的水力解堵技術所需的高壓水泵體積大、泵管要求高。相比之下，脈動解堵方法可有效降低解堵壓力，且具有更好的解堵效率。
2、脈動解堵方法在具體實施時，需要考慮脈動泵的脈動頻率、脈動振幅與篩管堵塞情況的匹配關系，從而制定出最佳的解堵方案。目前，脈動頻率、脈動振幅等參數的確定主要依靠人工經驗進行設計，缺少相關的實驗研究，其缺點主要體現在以下幾個方面：
3、(1)缺乏精確性：人工經驗往往基于過去的實踐和個人判斷，這可能導致參數的選擇不夠精確。脈動頻率和振幅對于解堵效果至關重要，不準確的參數可能導致解堵效果不佳，甚至可能對管道或設備造成損害。
4、(2)不可預測性：由于依賴人工經驗，很難預測脈動解堵的效果。不同的管道、堵塞物以及操作條件可能需要不同的參數設置，而人工經驗可能無法涵蓋所有情況。p>
5、(3)低效率：如果參數設置不當，可能需要多次嘗試和調整才能達到理想的解堵效果。這不僅增加了操作時間，還可能增加成本和對設備的潛在損害。
6、(4)難以標準化：由于參數的選擇基于人工經驗，很難實現解堵操作的標準化。不同的操作人員可能會選擇不同的參數，導致解堵效果的不一致性和不可復制性。
7、(5)難以適應變化：隨著管道和設備的老化、堵塞物的變化以及操作條件的改變，脈動解堵的參數可能需要調整。如果僅依賴人工經驗，可能難以快速適應這些變化，導致解堵效果不佳或失敗。
8、因此，為了提高脈動解堵的效率和效果，應該盡可能采用科學的方法和工具來確定脈動頻率、振幅等參數，如通過模擬實驗方法來優化參數設置。
9、因此，急需提供一種模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置及方法，以模擬不同出砂情況下的篩管堵塞狀況及水力脈沖解堵效果，為脈動解堵工藝參數的確定提供實驗數據支撐。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服上述技術不足，提出一種模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置及方法，以模擬不同出砂情況下的篩管堵塞狀況及水力脈沖解堵效果，為脈動解堵工藝參數的確定提供實驗數據支撐。
2、為達到上述技術目的，本專利技術采取了以下技術方案：
3、本專利技術提供了一種模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，包括：
4、模擬機構，所述模擬機構包括若干個模擬組件，各個模擬組件均包括上套筒、割縫片、下套筒、上壓力傳感器、下壓力傳感器及支流量計，所述上套筒與所述下套筒可拆卸連接，所述割縫片設置于所述上套筒與所述下套筒之間，所述割縫片上開設有若干個縫隙，各個所述模擬組件的割縫片上的縫隙的寬度及距離均不相等，所述上套筒上開設有進水口，所述下套筒上開設有出水口，所述上壓力傳感器設置于所述進水口，所述下壓力傳感器設置于所述出水口，所述支流量計設置于所述進水口；
5、注入機構，所述注入機構包括儲液罐及泥漿泵，所述泥漿泵的進口與所述儲液罐的出口連通，所述泥漿泵的出口可選擇性地與所述進水口連通或斷開；以及，
6、解堵機構，所述解堵機構包括水箱及脈沖柱塞泵，所述脈沖柱塞泵的進口與所述水箱的出口連通，所述脈沖柱塞泵的出口與所述出水口可選擇性地連通或斷開。
7、在一些實施例中，各個所述模擬組件均還包括進水支管，所述進水支管的一端與對應的所述進水口連通，所述上壓力傳感器及所述支流量計均設置于所述進水支管上；
8、所述模擬機構還包括進水總管，所述進水總管的一端與各個所述進水支管的另一端均連通，所述進水總管的另一端與所述泥漿泵的出口連通。
9、在一些實施例中，各個所述進水支管上均設置有進水支閥。
10、在一些實施例中，所述注入機構還包括第一注入管，所述第一注入管的一端與所述進水總管的另一端連通，所述第一注入管的另一端與所述泥漿泵的出口連通，所述第一注入管上設置有第一注入閥；
11、所述解堵機構還包括第一排出管，所述第一排出管的一端與所述進水總管的另一端連通，所述第一排出管上設置有第一排出閥。
12、在一些實施例中，所述第一注入管上還設置有安全閥及第一總流量計。
13、在一些實施例中，各個所述模擬組件均還包括出水支管，所述出水支管的一端與對應的所述出水口連通，所述下壓力傳感器設置于對應的所述出水支管上；
14、所述模擬機構還包括出水總管，所述出水總管的一端與各個所述出水支管的另一端均連通，所述出水總管的另一端與所述脈沖柱塞泵的出口連通。
15、在一些實施例中，所述解堵機構還包括第二注入管，所述第二注入管的一端與所述出水總管的另一端連通，所述第二注入管的另一端與所述脈沖柱塞泵的出口連通，所述第二注入管上設置有第二注入閥；
16、所述模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置還包括循環機構，所述循環機構包括第二排出管、固液分離器及循環泵，所述第二排出管的一端與所述出水總管的另一端連通，所述第二排出管上設置有第二排出閥，所述固液分離器的進口與所述第二排出管的另一端連通，所述循環泵的進口與所述固液分離器的液體出口連通，所述循環泵的出口與所述儲液罐連通。
17、在一些實施例中，所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置還包括采集機構，所述采集機構包括數據采集器及電腦，所述數據采集器與各個所述支流量計、各個所述上壓力傳感器以及各個所述下壓力傳感器均電連接，所述電腦與所述數據采集器電連接。
18、本專利技術還提供了一種模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗方法，適用于所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，包括如下步驟：
19、s1、配制預設含砂濃度的含砂流體并儲存在儲液罐中；
20、s2、使泥漿泵的出口與進水口連通，使脈沖柱塞泵的出口與出水口斷開，開啟泥漿泵，泥漿泵將儲液罐內的含砂流體抽吸至上套筒的進水口，再穿過割縫片后進入下套筒，最后排出，持續通過上壓力傳感器及下壓力傳感器監測進水口及出水口的壓力，同時，持續通過支流量計監測進水口的流量；
21、s3、待壓力穩定后，改變泥漿泵的排量，觀察不同排量條件下，進水口及出水口的壓力隨時間的變化，每調節至一個排量附近，均穩定一段時間，采集多個數據點后，再增加排量；
22、s4、待進水口與出水口的壓力差超過預設值時，停止泥漿泵，拆開各個本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，各個所述模擬組件均還包括進水支管，所述進水支管的一端與對應的所述進水口連通，所述上壓力傳感器及所述支流量計均設置于所述進水支管上；
3.根據權利要求2所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，各個所述進水支管上均設置有進水支閥。
4.根據權利要求2所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，所述注入機構還包括第一注入管，所述第一注入管的一端與所述進水總管的另一端連通，所述第一注入管的另一端與所述泥漿泵的出口連通，所述第一注入管上設置有第一注入閥；
5.根據權利要求4所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，所述第一注入管上還設置有安全閥及第一總流量計。
6.根據權利要求1所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，各個所述模擬組件均還包括出水支管，所述出水支管的一端與對應的所述出水口連通，所述下壓力傳感器設置于對應的所述
7.根據權利要求6所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，所述解堵機構還包括第二注入管，所述第二注入管的一端與所述出水總管的另一端連通，所述第二注入管的另一端與所述脈沖柱塞泵的出口連通，所述第二注入管上設置有第二注入閥；
8.根據權利要求1所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，還包括采集機構，所述采集機構包括數據采集器及電腦，所述數據采集器與各個所述支流量計、各個所述上壓力傳感器以及各個所述下壓力傳感器均電連接，所述電腦與所述數據采集器電連接。
9.一種模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗方法，適用于如權利要求1-8中任意一項所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，包括如下步驟：
10.根據權利要求9所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗方法，其特征在于，所述步驟S6中，
...【技術特征摘要】
1.一種模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，各個所述模擬組件均還包括進水支管，所述進水支管的一端與對應的所述進水口連通，所述上壓力傳感器及所述支流量計均設置于所述進水支管上；
3.根據權利要求2所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，各個所述進水支管上均設置有進水支閥。
4.根據權利要求2所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，所述注入機構還包括第一注入管，所述第一注入管的一端與所述進水總管的另一端連通，所述第一注入管的另一端與所述泥漿泵的出口連通，所述第一注入管上設置有第一注入閥；
5.根據權利要求4所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，所述第一注入管上還設置有安全閥及第一總流量計。
6.根據權利要求1所述的模擬篩管堵塞及水力脈沖解堵評價實驗裝置，其特征在于，各個所述模...
【專利技術屬性】
技術研發人員：魏凱，馬博，劉玉龍，方瓊瑤，肖德亞龍，
申請(專利權)人：長江大學，
類型：發明
國別省市：
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