【技术实现步骤摘要】
评价地层出砂在水平井筒中沉降作用的实验装置及方法
本专利技术涉及一种评价地层出砂在水平井筒中沉降作用的实验装置及方法，属于油气生产技术评价领域。
技术介绍
随着天然气水合物试采工程的实施，储层出砂导致井底淤堵成为目前开展大规模长期商业化开采受限的重要问题。2020年3月26日我国一举攻克深海浅软地层水平井钻采核心技术，成为全球首个采用水平井钻采技术试采海域天然气水合物的国家，有效证明了水平井技术可以作为天然气水合物的增产手段。但目前水平井段井筒若出现进砂，仍会影响天然气水合物大规模持续性的开采。其中砂在随气、水流动时发生的沉降淤积问题仍缺少有效评价手段和实验装置，对该问题影响后续生产的过程缺乏准确认识。因此，需要设计一套评价地层出砂在天然气水合物生产井水平井筒中沉降作用的评价装置，以开展室内实验研究，从而为解决现场实地的实际问题提供理论基础和技术依据。为模拟天然气水合物产出物在生产井底的流动，需要模拟水平井段中高压力，大流速的气液固三相流动，但受限于常规增压泵无法令固相高效通过而气液固混合装置无法提供大流速高压力，因...
【技术保护点】
1.一种评价地层出砂在水平井筒中沉降作用的实验装置，其特征在于，包括如下部件：/n气液供应模块，包括气瓶(1)、储气罐(4)、液体罐(6)和气液预混罐(8)，所述气瓶(1)的出口与所述储气罐(4)的入口连接，所述储气罐(4)的出口与所述气液预混罐(8)的第一入口连接，所述液体罐(6)的出口与所述气液预混罐(8)的第二入口连接；/n流体携砂模块，包括携砂腔体(12)，所述携砂腔体(12)的入口与所述气液预混罐(8)的第一出口连接，所述携砂腔体(12)被配置为内置设定初始质量目标粒径的砂粒；/n沉降实验模块，包括沉降实验腔体(13)，所述沉降实验腔体(13)的第一入口与所述携砂...
【技术特征摘要】
1.一种评价地层出砂在水平井筒中沉降作用的实验装置，其特征在于，包括如下部件：
气液供应模块，包括气瓶(1)、储气罐(4)、液体罐(6)和气液预混罐(8)，所述气瓶(1)的出口与所述储气罐(4)的入口连接，所述储气罐(4)的出口与所述气液预混罐(8)的第一入口连接，所述液体罐(6)的出口与所述气液预混罐(8)的第二入口连接；
流体携砂模块，包括携砂腔体(12)，所述携砂腔体(12)的入口与所述气液预混罐(8)的第一出口连接，所述携砂腔体(12)被配置为内置设定初始质量目标粒径的砂粒；
沉降实验模块，包括沉降实验腔体(13)，所述沉降实验腔体(13)的第一入口与所述携砂腔体(12)的出口连接，所述沉降实验腔体(13)被配置为模拟还原油气开采水平井井筒环境，以研究不同水平井井筒壁面形态对于砂沉降作用的影响；
三相分离模块，包括分离器(14)，所述分离器(14)的入口与所述沉降实验腔体(13)的出口连接，所述分离器(14)被配置为将气液固三相流体进行分离。
2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述流体携砂模块还包括稳流腔体(11)，所述稳流腔体(11)与所述携砂腔体(12)并联设置，所述稳流腔体(11)的入口与所述气液预混罐(8)的第二出口连接，所述稳流腔体(11)被配置为测试所述气液供应模块是否能形成持续稳定流速和流形。
3.根据权利要求2所述的实验装置，其特征在于，所述稳流腔体(11)、所述携砂腔体(12)和所述沉降实验腔体(13)的长度和内径之比均大于10。
4.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述沉降实验腔体(13)内可拆卸安装有不同壁面构型的模块，以模拟研究不同水平井井筒壁面形态对于砂沉降作用的影响。
5.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，还包括水箱(15)，所述分离器(14)的液相出口与所述水箱(15)的入口连接，所述水箱(15)的出口通过注入泵(16)与所述液体罐(6)的入口连接，以实现液体循环。
6.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，还包括沉淀池(17)，所述分离器(14)的固相出口与所述沉淀池(17)的入口连接，以实现固体循环。
7.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，还包括气体循环管路、水箱(15)和沉淀池(17)，所述分离器(14)的气相出口通过所述气体循环管路与所述气瓶(1)的入口连接，以实现气体循环；所述分离器(14)的液相出口与所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李清平，刘建武，李小森，何玉发，喻西崇，陈朝阳，姚海元，李焱，张郁，陈海宏，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海油研究总院有限责任公司，中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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