用于完井工程控水模拟的测试设备及实验系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于完井工程控水模拟的测试设备，测试设备包括外管组件、内管组件、封隔装置、压力检测装置以及设置在内管组件内的油水比例检测装置，内管组件包括顺次设置的第一内管、第二内管和第三内管，第一内管和第二内管之间用于设置第一控水装置，第二内管和第三内管之间用于设置第二控水装置，封隔装置设置在第二内管的外周侧并用于将环空通道分隔为两个单元环空，两个单元环空分别对应的外管组件上均形成有注入口，两个单元环空分别对应的外管组件上均设置有压力检测装置。本发明专利技术提供的用于完井工程控水模拟的测试设备极大程度上丰富了测试功能，提高了实验效率以及有利于保证实验的可操性和数据的精确性。于保证实验的可操性和数据的精确性。于保证实验的可操性和数据的精确性。

【技术实现步骤摘要】
用于完井工程控水模拟的测试设备及实验系统


[0001]本专利技术属于石油天然气开采
，具体涉及一种用于完井工程控水模拟的测试设备及实验系统。

技术介绍

[0002]在油气开采过程中，油气的储层沿油气井剖面方向为非均匀介质，导致油气井不同位置储液的渗透量有高有低，通常油气井高渗段产水量大，而低渗段产水量很小甚至尚未见水，当某一井段开始大量出水后，会影响周边的井段开采，严重的甚至会水淹井筒，造成不可估计的经济损失。因此，需要适当限制高渗井段油气产量，提高低渗段产油气产量，实现水平井均衡产油产气，而模拟油水经过控水装置流入井筒内这一过程，对研究控水完井技术至关重要。
[0003]但是，现有的控水模拟实验装置功能比较单一，只能对一种长度的井筒和一种储层生产条件进行控水模拟实验，从而导致实验效率低，并在一定程度上影响和限制了控水模拟实验的可操性和数据的精确性。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的上述缺陷或不足，本专利技术提供了一种用于完井工程控水模拟的测试设备及实验系统，旨在解决现有控水模拟实验装置功能单一，只能对一种长度的井筒和一种储层生产条件进行控水模拟实验的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种用于完井工程控水模拟的测试设备，其中，测试设备包括外管组件、内管组件、封隔装置、压力检测装置以及油水比例检测装置；内管组件置于外管组件内并与外管组件形成环空通道，内管组件包括顺次设置的第一内管、第二内管和第三内管，第一内管远离第二内管的一端与外管组件的内壁连接，第三内管伸出于外管组件并形成有出液口，第一内管和第二内管之间用于设置第一控水装置，第二内管和第三内管之间用于设置第二控水装置；封隔装置设置在第二内管的外周侧上并用于将环空通道分隔为两个单元环空，两个单元环空分别对应的外管组件上均形成有供液体进入的注入口；两个单元环空分别对应的外管组件上均设置有压力检测装置；油水比例检测装置设置在内管组件内。
[0006]在本专利技术的实施例中，油水比例检测装置包括设置在内管组件内的第一环状基座以及周向间隔设置在第一环状基座的内壁上多个电阻率测试探头。
[0007]在本专利技术的实施例中，测试设备还包括取样装置，取样装置包括靠近第一环状基座设置在内管组件内的第二环状基座、设置在第二环状基座上并开设有取样口的中空取样架、以及与中空取样架连接的取样容器。
[0008]在本专利技术的实施例中，中空取样架包括中心腔体、沿中心腔体的周向依次间隔设置在中心腔体上的至少两个中空分接管、以及设置在中心腔体上的中空外接管，至少两个中空分接管远离中心腔体的一端均与第二环状基座的内壁连接，至少两个中空分接管上均
间隔开设有多个取样口，取样容器可拆卸连接地设置在中空外接管上。
[0009]在本专利技术的实施例中，外管组件为透明管件，测试设备还包括沿外管组件的长度方向可移动设置的观测相机以及与观测相机通讯连接的控制装置。
[0010]在本专利技术的实施例中，测试设备还包括举升装置，举升装置包括基架、水平支架、竖直支架和提升机构，水平支架可移动地设置在基架上，用于固定外管组件；竖直支架设置在基架的一端，提升机构设置在竖直支架上；并用于与所述水平支架的一端连接。
[0011]在本专利技术的实施例中，内管组件上还设有第一防砂筛管和第二防砂筛管，第一控水装置位于第一防砂筛管的内侧，第二控水装置位于第二防砂筛管的内侧。
[0012]在本专利技术的实施例中，第二内管的数量为至少两个，第一内管、至少两个第二内管中的每个第二内管、以及第三内管顺次设置，第一内管和相邻设置的第二内管之间用于设置第一控水装置，第三内管和相邻设置的第二内管之间用于设置第二控水装置，任意相邻设置的两个第二内管之间用于设置第三控水装置，封隔装置的数量与第二内管的数量相同，至少两个封隔装置与至少两个第二内管一一对应设置，至少两个封隔装置用于将环空通道分隔为至少三个单元环空，至少三个单元环空分别对应的外管组件上均形成有注入口，至少三个单元环空分别对应的外管组件上均设置有压力检测装置。
[0013]在本专利技术的实施例中，外管组件包括进口法兰、中间法兰、出口法兰、第一外管、第二外管、进口端盖和出口端盖，第一外管和第一内管通过进口法兰连接，进口端盖设置在进口法兰上并用于密封第一内管，进口法兰上形成有与单元环空对应的注入口，第一外管和第二外管通过中间法兰连接，中间法兰上形成有与单元环空对应的注入口，第二外管和第三内管通过出口法兰连接，出口端盖设置在出口法兰上并用于密封出口法兰。
[0014]为实现上述目的，本专利技术提供一种用于完井工程控水模拟的实验系统，其中，实验系统包括供水设备、供油设备、供砂设备以及根据以上所述的用于完井工程控水模拟的测试设备，供水设备包括顺次连接的供水罐、第一质量流量计和第一供水阀门；供油设备包括顺次连接的供油罐、第二质量流量计和第一供油阀门；供砂设备包括顺次连接的第一供砂罐和第一供砂阀门；测试设备的注入口通过管道分别与第一供水阀门、第一供油阀门和第一供砂阀门连接。
[0015]通过上述技术方案，本专利技术实施例所提供的用于完井工程控水模拟的测试设备具有如下的有益效果：
[0016]用于完井工程控水模拟的测试设备包括外管组件、内管组件、封隔装置、压力检测装置以及油水比例检测装置，内管组件置于外管组件内并与外管组件形成环空通道，内管组件包括顺次设置的第一内管、第二内管和第三内管，第一内管远离第二内管的一端与外管组件的内壁连接，第三内管伸出于外管组件并形成有出液口，第一内管和第二内管之间用于设置第一控水装置，第二内管和第三内管之间用于设置第二控水装置，封隔装置设置在第二内管的外周侧上并用于将环空通道分隔为两个单元环空，两个单元环空分别对应的外管组件上均形成有供液体进入的注入口，两个单元环空分别对应的外管组件上均设置有压力检测装置，油水比例检测装置设置在内管组件内。即通过控制设置在第二内管的外周侧上的封隔装置可以将环空通道分隔为两个单元环空，使得两个单元环空对应的外管组件可以模拟两段独立的短井筒，同时每个单元环空分别对应的外管组件上均形成有供液体注入的注入口以及设置有压力检测装置，第一内管和第二内管之间用于设置第一控水装置，
第二内管和第三内管之间用于设置第二控水装置，因此每个单元环空内均设置有控水装置，此时通过测试设备可以完成第一长度的井筒的控水模拟实验，通过控制封隔装置连通环空通道可以使得整个外管组件模拟一段长井筒，此时则可以完成第二长度的井筒的控水模拟实验；当控制封隔装置将外管组件分隔两段独立的短井筒时，还可以分别向对应的注入口注入不同比例的砂液，以能够同时对不同的储层生产条件进行控水模拟实验；在内管组件内设置有油水比例检测装置，其作用为检测通过控水装置进入到内管组件内的液体的油水比例，从而判断控水实验的效果。相较于现有技术，本专利技术提供的用于完井工程控水模拟的测试设备既能够模拟油井分段开采的控水模拟实验，还能够同时进行不同储层生产条件的控水模拟实验，从而极大程度上丰富了测试功能，提高了实验效率以及有利于保证实验的可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于完井工程控水模拟的测试设备，其特征在于，所述测试设备包括：外管组件(11)；内管组件(12)，所述内管组件(12)置于所述外管组件(11)内并与所述外管组件(11)形成环空通道(131)，所述内管组件(12)包括顺次设置的第一内管(121)、第二内管(122)和第三内管(123)，所述第三内管(123)的一端伸出于所述外管组件(11)的一端并形成有出液口(127)，所述第一内管(121)和所述第二内管(122)之间用于设置第一控水装置(124)，所述第二内管(122)和所述第三内管(123)之间用于设置第二控水装置(125)；封隔装置(14)，设置在所述第二内管(122)的外周侧上并用于将所述环空通道(131)分隔为两个单元环空，两个所述单元环空分别对应的所述外管组件(11)上均形成有供液体进入的注入口(119)；压力检测装置(132)，两个所述单元环空分别对应的所述外管组件(11)上均设置有所述压力检测装置(132)；和油水比例检测装置(15)，设置在所述内管组件(12)内。2.根据权利要求1所述的用于完井工程控水模拟的测试设备，其特征在于，所述油水比例检测装置(15)包括设置在所述内管组件(12)内的第一环状基座(151)以及周向间隔设置在所述第一环状基座(151)的内壁上多个电阻率测试探头(152)。3.根据权利要求2所述的用于完井工程控水模拟的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括取样装置(16)，所述取样装置(16)包括靠近所述第一环状基座(151)设置在所述内管组件(12)内的第二环状基座(161)、设置在所述第二环状基座(161)上并开设有取样口(163)的中空取样架(162)、以及与所述中空取样架(162)连接的取样容器。4.根据权利要求3所述的用于完井工程控水模拟的测试设备，其特征在于，所述中空取样架(162)包括中心腔体(1621)、沿所述中心腔体(1621)的周向依次间隔设置在所述中心腔体(1621)上的至少两个中空分接管(1622)、以及设置在所述中心腔体(1621)上的中空外接管(1623)，至少两个所述中空分接管(1622)远离所述中心腔体(1621)的一端均与所述第二环状基座(161)的内壁连接，至少两个所述中空分接管(1622)上均间隔开设有多个所述取样口(163)，所述取样容器可拆卸连接地设置在所述中空外接管(1623)上。5.根据权利要求1所述的用于完井工程控水模拟的测试设备，其特征在于，所述外管组件(11)为透明管件，所述测试设备还包括沿所述外管组件(11)的长度方向可移动设置的观测相机(181)以及与所述观测相机(181)通讯连接的控制装置。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于完井工程控水模拟的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括举升装置(17)，所述举升装置(17)包括：基架(171)；水平支架(172)，可移动地设置在所述基架(171)上并用于固定所述外管组件(11)；竖直支架(173)，设置在所述基架(171)的一端；和提升机构(174)，所述提升机构(174)设置在所述竖直支...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓金根，刘书杰，孙孟莹，刘伟，冯永存，闫伟，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：