[实用新型]砾石充填模拟实验系统

说明书

本申请提供了一种砾石充填模拟实验系统，包括：混砂容器，混砂容器内配制有混砂液；充填模拟装置，包括：模拟管柱，模拟管柱沿其纵长延伸方向具有相对的第一端和第二端，第一端与混砂容器连通，第二端固定有过滤管；模拟管柱具有中空腔体，中空腔体内设置有分隔板，分隔板将中空腔体分隔形成第一腔室和第二腔室，第二腔室与过滤管相连通形成排液流道；套设在模拟管柱外部的套筒，套筒具有相对的顶端和底端，底端封闭，顶端敞开；设置在顶端的盖板，模拟管柱在与盖板配合连接后，套筒与模拟管柱之间能形成封闭的环形空腔，模拟管柱的中轴线与套筒的中轴线不重合。本申请提供的实验系统能模拟井内管柱的偏心状态，从而与实际工程情况较为贴近。

技术领域

本申请涉及石油开采防砂技术领域，具体涉及一种砾石充填模拟实验系统。

背景技术

油、气井出砂是石油开采中遇到的重要问题之一，油、气井出砂容易导致地面和井下设备磨损、油井停产，从而加大了油田的开采难度。目前，通常采用砾石或其他类似材料对筛管与井壁或套管之间的环形空间进行填充，并挤入到井筒周围的地层，砾石层则充当砂墙，成为阻挡地层出砂的可靠屏障，达到控制地层出砂的目的。

在砾石填充防砂完井技术领域中，关于定向井的砾石充填技术的研究还存在有较大的技术难度。这是因为定向井相较于普通的直井通常具有井斜和方位变化，这导致井中携砂液的流动方向与砾石重力方向存在一定的角度。另外，在实际工况中，管柱由于自重等原因在井内往往处于偏心状态，这使得砾石填充时在筛管两侧分布不均，从而影响防砂效果。

现有技术中，传统的室内充填模拟实验装置存在较大的局限性，往往不能模拟井内管柱偏心等井下真实情况，模拟效果不好。因此，非常有必要提供一种砾石充填模拟实验系统，来解决上述问题。

实用新型内容

为实现上述目的，本申请提供了一种砾石充填模拟实验系统，该实验系统能模拟井内管柱偏心状态，贴近实际工程情况，能够有效模拟砾石在井内的充填过程。提供的技术方案如下所述：

一种砾石充填模拟实验系统，包括：

混砂容器，所述混砂容器内配制有混砂液，所述混砂液具体为砾石和液体以预定比例组成的混合物；

充填模拟装置，包括：

模拟管柱，所述模拟管柱与水平面呈预定夹角，所述预定夹角小于90°，所述模拟管柱沿其纵长延伸方向具有相对的第一端和第二端，所述第一端与所述混砂容器连通，所述第二端固定有过滤管；所述模拟管柱具有中空腔体，所述中空腔体内设置有分隔板，所述分隔板将所述中空腔体分隔形成第一腔室和第二腔室，其中，所述第二腔室与所述过滤管相连通形成排液流道；

套设在所述模拟管柱外部的套筒，所述套筒具有相对的顶端和底端，所述底端封闭，所述顶端敞开；

设置在所述顶端的盖板，所述模拟管柱在与所述盖板配合连接后，所述套筒与所述模拟管柱之间能形成封闭的环形空腔，所述模拟管柱的中轴线与所述套筒的中轴线不重合；

所述混砂容器中的混砂液沿所述模拟管柱的第一腔室进入所述环形空腔，所述混砂液中经所述过滤管过滤后的液体沿所述排液流道排出至所述套筒的外部。

作为一种优选的实施方式，所述第一腔室具有第一出液口，所述第一出液口设置在所述第一腔室的侧壁上；所述排液流道具有第二出液口，所述第二出液口设置在所述第二腔室的侧壁上，所述套筒的侧壁上设置有能与所述第二出液口相连通的排液口，所述排液口处具有开关控制阀，所述开关控制阀上设置有压力检测单元；

所述第一出液口靠近所述模拟管柱的第二端，所述第二出液口靠近所述模拟管柱的第一端，所述第一出液口与所述第二出液口之间设置有封隔器，所述封隔器与所述模拟管柱密封连接，所述封隔器的外轮廓尺寸大于所述套筒的横截面尺寸。