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专利号: 202211425661X
申请人: 东北石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种油井压裂井筒出砂规律评价装置,其特征在于:包括用于模拟油井压裂井筒的套管,所述套管内设有用于模拟油管的管体,所述管体的底部与套管内腔连通,所述管体的顶部与采出管路相连,用于模拟采出油井内的液体;所述套管的下部一侧设有用于模拟基质地层的耐压釜,所述耐压釜与注液管路及温控组件相连,用于控制耐压釜内压力及温度;

所述耐压釜内设有能够填充不同成分不同含量沙砾的模拟裂缝,能够模拟井筒出砂。

2.根据权利要求1所述的油井压裂井筒出砂规律评价装置,其特征在于:所述采出管路包括采出管、抽液泵和储液箱,所述抽液泵设置于采出管上,所述抽液泵的进口侧的采出管上还设有止回阀和流量计。

3.根据权利要求2所述的油井压裂井筒出砂规律评价装置,其特征在于:所述管体的底部设有采出泵及连通管体及套管内腔的流道。

4.根据权利要求2所述的油井压裂井筒出砂规律评价装置,其特征在于:所述管体与套管的顶部通过密封盖相连,所述采出管贯穿密封盖设置。

5.根据权利要求2所述的油井压裂井筒出砂规律评价装置,其特征在于:所述耐压釜包括外壳及其内部的模拟基质地层,所述模拟裂缝设置于模拟基质地层的中部;所述外壳的侧壁夹层及模拟裂缝均与温控组件相连;所述注液管路与模拟裂缝连通,所述套管侧壁上设有与模拟裂缝连通的出砂口。

6.根据权利要求5所述的油井压裂井筒出砂规律评价装置,其特征在于:所述注液管路包括注液管和注液泵,所述注液泵设置于注液管上,所述注液管上还设有设置于注液泵出口端的压力计和止回阀,所述注液泵的进口端与储液箱相连。

7.根据权利要求5所述的油井压裂井筒出砂规律评价装置,其特征在于:所述温控组件包括介质管和电控温水箱,所述介质管上设有流量计、止回阀和介质泵,通过介质泵将电控温水箱内恒温介质输送至外壳的侧壁夹层,用于调节模拟基质地层温度。

8.根据权利要求7所述的油井压裂井筒出砂规律评价装置,其特征在于:所述套管及耐压釜均设置于底座上,所述套管与底座为可拆卸连接;所述底座内设有与介质管相连的通道,用于向外壳底部侧壁夹层输送介质。

9.根据权利要求2所述的油井压裂井筒出砂规律评价装置,其特征在于:所述套管的底部设有沉降槽,用于沉积沙砾;所述沉降槽与套管为可拆卸连接。

10.一种油井压裂井筒出砂规律评价方法,其特征在于,采用如权利要求2‑9任一项所述的油井压裂井筒出砂规律评价装置模拟井筒出砂情况,包括以下步骤:计算套管出砂量:

式中:μ—粘度,Pa·s;

T—温度,K;

3

q—流量,m;

Δp—生产压差,MPa;

Re—雷诺数;

D—模拟裂缝半径,m;

L—模拟裂缝长度,m;

3

Qt‑出砂量,m;

A、B、C‑Antoine型方程式中的经验常数;

预先向模拟裂缝中填充的沙砾量为ms,注液打压后模拟裂缝中滞留砂量为:ms0=ms‑ms1‑ms2

Qt=ms1+ms2

3

式中:ms‑放入人工模拟裂缝的总砂量,m;

3

ms1‑套管底部沉降槽中沉降砂量,m;

3

ms2‑管体口排砂量,m;

3

mso‑模拟裂缝中滞留砂量,m;

沉降槽中沉降砂量所占百分系数:

P1=ms1/ms×100%

管体口排砂量所占百分系数:

P2=ms2/ms×100%

模拟裂缝中滞留砂量所占百分系数:

P0=ms0/ms×100%。