一种分段式钻完井模拟实验方法技术

本发明专利技术涉及油田完井技术领域，具体涉及一种分段式钻完井模拟实验方法。包括以下步骤；根据实验需求的完井工况安装模拟井筒组需要的完井工具，设置模拟井筒组需要模拟的倾斜角度、确定模拟井筒组的温度、压力、注入的油气水混比等参数；高温加热系统对模拟井筒进行加热，以达到所需实验温度；高压注入系统获得高压油、气、水，压力流量阀组控制油、气、水的压力和流量；三相流体混合装置将油、气、水充分混合后，注入模拟井筒；数据测控系统实时监测记录、处理、分析实验数据；控制泄压阀泄压至大气压，并利用三相分离循环系统对油气水进行分离并储存，实现循环利用。实现循环利用。实现循环利用。

【技术实现步骤摘要】
一种分段式钻完井模拟实验方法


[0001]本专利技术涉及油田完井
，具体涉及一种分段式钻完井模拟实验方法。
技术背景
[0002]我国深层页岩气等非常规油气藏地质构造复杂、非均质性强、地应力分布差异大。尤其是存在塔里木盆地和四川盆地超高温超高压、多压力体系、地层坚硬等问题。如四川盆地深层页岩气、塔里木油气田等已部署数口6000米以上深井，井底温度最高温度超过220℃、井底压力远超100MPa。然而限于还没有研发出针对高温、高压等复杂井下环境的完井试验平台。无法为压裂工艺提供储层温度、压力等数据支撑，致使页岩气等非常规增产措施效果差、产量低。因此需要对不同的井底工况进行实验模拟。目前完井模拟实验相关的专利技术专利较广泛存在，但是现有的模拟实验模拟的参数单一，不能很好的模拟出实际工况。如专利(申请号201110291718.7)所示模拟实验方法，通过注油泵站，加热器等实现不同地层压力及温度的模拟。但是不能模拟井斜和不同油气水混比等参数。如专利(申请号201910562668.8)所示实验装置及其方法，通过调整万向管改变井筒的井斜角及井斜方位角，通过调节伸缩管段改变井深，可以做出不同的井筒实验装置来模拟不同条件下的水力压裂实验。但是缺少可以模拟不同分段式完井的情况。所以目前缺少可以模拟各种不同完井工况参数和不同完井状态的实验方法。

技术实现思路

[0003]为了提高油气开采率以及为完井参数优化设计提供理论依据。本专利技术提供一种分段式钻完井模拟实验方法。通过裸眼、筛管、套管等不同完井状态井筒模拟以及油气水不同混比，以及高温高压工况下的模拟，研究多相流流动规律。给油气开采提供理论依据。
[0004]为了实现上述目的，专利技术一种分段式钻完井模拟实验方法，由以下步骤实现：
[0005]S1：根据实验需求的完井工况安装模拟井筒组(5)需要的完井工具(28)，设置模拟井筒组(5)需要模拟的倾斜角度、确定模拟井筒组(5)的温度、压力、注入的油气水混比等参数；
[0006]S2：高温加热系统(6)对模拟井筒(9)进行加热，以达到所需实验温度；
[0007]S3：高压注入系统(19)获得高压油、气、水，压力流量阀组(13)控制油、气、水的压力和流量；
[0008]S4：三相流体混合装置(11)将油、气、水充分混合后，注入模拟井筒(9)；
[0009]S5：数据测控系统(10)实时监测记录、处理、分析实验数据；
[0010]S6：控制溢流阀A(4)泄压至大气压，并利用三相分离循环系统(1)对油气水进行分离并储存，实现循环利用。
[0011]所述：S1的步骤为：
[0012]S11：根据分层实验需求，连接3
‑
10个模拟井筒(9)，模拟不同水平井层数；
[0013]S12：独立设置每个模拟井筒(9)的井斜、温度、压力、注入的油气水混比等参数；
[0014]S13：打开溢流阀A(4)、溢流阀B(401)、溢流阀C(402)，打开开关阀A(521)、开关阀D(524)、开关阀F(526)和关闭开关阀B(522)、开关阀C(523)、开关阀E(525)使模拟井筒(9)之间断开连接进行独立实验；
[0015]S14：打开溢流阀A(4)，关闭溢流阀B(401)、溢流阀C(402)，打开开关阀A(521)、开关阀C(523)、开关阀E(525)，关闭开关阀B(522)模拟井筒(9)间导通，完成多个模拟井筒(9)相互影响实验。
[0016]所述：S1中模拟井筒(9)实现不同井斜的方法为：采用液压马达(43)驱动模拟井筒(9)旋转，井斜角控制器(15)，通过井筒径向的角度传感器(39)控制液压马达(43)正向或反向旋转，进而实现井斜角的精确控制。
[0017]所述：S2中模拟井筒组(5)温度控制方式为：
[0018]S21：高温加热装置(8)加热导热介质；
[0019]S22：导热介质分别经过热介质循环管线(7)和模拟井筒组(5)；
[0020]S23：控制热介质循环管线(7)上的温度节流阀A(601)、温度节流阀B(602)、温度节流阀C(603)，进而控制导热介质的流量，从而控制每一段模拟井筒(9)的温度。
[0021]所述：S3中控制不同分段模拟井筒(9)中油气水的压力和流量的步骤为：S31：高压注入系统(19)产生高压油、气、水，分别注入三相流体混合管道组(12)；
[0022]S32：调节三相流体混合管道组(12)中各管道上的节流阀(131)和减压阀(132)控制注入流体和气体的流量和压力，压力传感器D(124)和流量传感器D(125)采集注入的压力和流量，单向阀(122)防止混合流体回流；
[0023]S33：对比每一段模拟井筒(9)的流量和压力，数据测控系统(10)发出指令继续控制三相流体混合管道组(12)中各管道上的节流阀(131)和减压阀(132)，直到流量和压力达到模拟工况需求。
[0024]所述：S5中每个模拟井筒(9)的流量的采集方法为：
[0025]S51：数据测控系统(10)连接模拟井筒(9)管道上的流量传感器A(511)、流量传感器B(512)、流量传感器C(513)；
[0026]S52：分别采集到每个模拟井筒(9)出口流量；
[0027]S53：通过数据测控系统(10)计算得到每一段模拟井筒(9)的流量，每个井筒流量的计算公式如下：
[0028]Q1＝q1‑
q2[0029]Q2＝q2‑
q3[0030]Q3＝q3[0031]其中Q1为一级模拟井筒流量，Q2为二级模拟井筒流量，Q3为三级模拟井筒流量，q1为流量传感器A(511)的流量，q2为流量传感器B(512)的流量，q3为流量传感器C(513)的流量。
[0032]所述：压裂、储气库注气、二氧化碳封存等实验方法为：
[0033]S01：关闭开关阀I(127)、开关阀J(128)、开关阀A(521)、开关阀C(523)、开关阀D(524)、开关阀E(525)、开关阀F(526)；
[0034]S02：打开开关阀H(126)、开关阀B(522)；
[0035]S03：注入压裂液、天然气、二氧化碳、等流体，模拟单个井筒储气库注气、二氧化碳
封存；
[0036]S04：打开开关阀C(523)、开关阀E(525)，可模拟多个井筒储气库注气、二氧化碳封存。
[0037]所述：流体控制阀流压控制实验为，将流体控制阀(30)安装于模拟井筒(9)内；关闭开关阀I(127)、开关阀J(128)、开关阀B(522)、开关阀C(523)、开关阀D(524)、开关阀E(525)、开关阀F(526)，打开开关阀H(126)、开关阀A(521)，进行流体控制阀流压控制实验。
[0038]所述：模拟井筒组(5)手动井斜控制方法为：控制手动泵组(45)驱动液压支撑杆(46)伸缩，实现不同井斜角控制。
[0039]本专利技术与现有方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分段式钻完井模拟实验方法，包括以下步骤：S1：根据实验需求的完井工况安装模拟井筒组(5)需要的完井工具(28)，设置模拟井筒组(5)需要模拟的倾斜角度、确定模拟井筒组(5)的温度、压力、注入的油气水混比等参数；S2：高温加热系统(6)对模拟井筒(9)进行加热，以达到所需实验温度；S3：高压注入系统(19)获得高压油、气、水，压力流量阀组(13)控制油、气、水的压力和流量；S4：三相流体混合装置(11)将油、气、水充分混合后，注入模拟井筒(9)；S5：数据测控系统(10)实时监测记录、处理、分析实验数据；S6：控制溢流阀A(4)泄压至大气压，并利用三相分离循环系统(1)对油气水进行分离并储存，实现循环利用。2.根据权利要求1所述的一种分段式钻完井模拟实验方法，其特征在于：S1的步骤为：S11：根据分层实验需求，连接3
‑
10个模拟井筒(9)，模拟不同水平井层数；S12：独立设置每个模拟井筒(9)的井斜、温度、压力、注入的油气水混比等参数；S13：打开溢流阀A(4)、溢流阀B(401)、溢流阀C(402)，打开开关阀A(521)、开关阀D(524)、开关阀F(526)和关闭开关阀B(522)、开关阀C(523)、开关阀E(525)使模拟井筒(9)之间断开连接进行独立实验；S14：打开溢流阀A(4)，关闭溢流阀B(401)、溢流阀C(402)，打开开关阀A(521)、开关阀C(523)、开关阀E(525)，关闭开关阀B(522)模拟井筒(9)间导通，完成多个模拟井筒(9)相互影响实验。3.根据权利要求1所述的一种分段式钻完井模拟实验方法，其特征在于：S1中模拟井筒(9)实现不同井斜的方法为：采用液压马达(43)驱动模拟井筒(9)旋转，井斜角控制器(15)，通过井筒径向的角度传感器(39)控制液压马达(43)正向或反向旋转，进而实现井斜角的精确控制。4.根据权利要求1所述的一种分段式钻完井模拟实验方法，其特征在于：S2中模拟井筒组(5)温度控制方式为：S21：高温加热装置(8)加热导热介质；S22：导热介质分别经过热介质循环管线(7)和模拟井筒组(5)；S23：控制热介质循环管线(7)上的温度节流阀A(601)、温度节流阀B(602)、温度节流阀C(603)，进而控制导热介质的流量，从而控制每一段模拟井筒(9)的温度。5.根据权利要求1所述的一种分段式钻完井模拟实验方法，其特征在于：所述S3中控制不同分段模拟井筒(9)中油气水的压力和流量的步骤为：S31：高压...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建国，谢惠丰，肖晓华，王国荣，王彬帆，郑浩天，方世纪，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：