[发明专利]一种模拟地层的增孔固化防砂试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种模拟地层的增孔固化防砂试验装置及方法，利用增压泵、针阀、压力表、固化装置本体顺次相连。将固化装置本体置于水浴箱内。液控管线用压钉和卡套固定密封，液控管线一端与上接头相连，液控管线另一端与压力表、针阀相连接。上接头与缸套螺纹连接，上接头和缸套通过密封圈进行密封设置，缸套与下接头螺纹连接，活塞置于缸套内部，活塞和缸套之间通过密封圈密封设置。本发明可以模拟不同地层温度、压力条件下，对化学防砂材料固化增孔性能进行评价。

技术领域

本发明涉及油田化学防砂试验装置，具体地说是一种模拟地层的增孔固化防砂试验装置及方法。

背景技术

化学防砂是向地层挤入一定量的化学剂充填于地层孔隙中，以达到充填和固结地层，提高地层强度的目的；同时加入一定量的增孔化学剂保障地层流体渗流。化学防砂的优点是施工后井内无遗留物，并可用于异常高压井的防砂。

为了保证化学防砂材料固结后的渗透性，通常在化学防砂材料中加入固结剂、增孔剂，通过化学反应或者温度诱导产生气体进行增孔，以保证化学防砂体系的渗透性。常见的增孔剂有温度诱导产生分解，例如NaHCO₃；有机溶剂产生气体，例如氟利昂、异丙烯等；金属发泡剂，铝、锌等微粒。目前对于化学防砂材料的固化增孔试验，通常是在常温常压的条件下，采用搅拌法制作固结体；少数一些模拟地层的试验，只考虑压力、温度对固结体的影响，并且无法监测连续压力变化时，对增孔固结体系的影响，对气体增孔固化体系在地层条件下缺乏评价。

经过检索，公开号CN106370495A的专利文献公开了一种高温高压涂覆类可固化支撑剂岩心制备装置，试验装置将岩心放入压头，用液压机加载岩心闭合压力5min后，然后将试验装置放入设定温度的水浴中。该试验装置加压和加温分别进行，无法同时模拟地层情况；该试验装置压制成无孔洞的岩心，不适用于对增孔固砂体系进行试验评价。

公开号CN102275306A的专利文献公开了工作温度超过500℃的复合材料固化成形装置和方法，该试验装置是将装有复合材料毛坯的真空袋置于耐高温罐内，通过主控电路控制电热管通电，使复合材料毛坯升温，通过高压气罐调整压力。该试验装置将复合材料毛坯抽成真空，无法对低沸点或挥发性强的发泡材料进行评价。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟地层的增孔固化防砂试验装置及方法，可以模拟不同地层温度、压力条件下，对化学防砂材料固化增孔性能进行评价。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种模拟地层的增孔固化防砂试验装置，包括依次连接在液控管线上的增压泵、压力表、固化装置本体，其中固化装置本体置于水浴箱内。

所述液控管线上还连接有针阀，所述针阀位于增压泵、压力表之间。

所述固化装置本体包括缸套、活塞，所述活塞置于缸套内，将缸套分隔成上腔和下腔，上腔连通液控管线，下腔内放置化学防砂材料。

所述活塞和缸套之间通过密封圈密封设置。

所述固化装置本体还包括下接头，所述下接头为一种丝堵，连接在缸套的下端口。

所述下接头和缸套通过密封圈进行密封设置。

所述固化装置本体还包括上接头，所述上接头连接在缸套上端口，并且上接头中心开设液控管线通过孔。

所述上接头和缸套通过密封圈进行密封设置。

所述液控管线通过压钉和卡套固定密封在液控管线通过孔中。