[发明专利]一种双层套管射孔模拟实验装置及方法

权利要求书

1.一种双层套管射孔模拟实验装置，其特征在于，包括：

双层套管，主要由外层套管以及套设在所述外层套管内的内层套管组成，所述外层套管的底端封堵，所述内层套管和外层套管之间形成有间隙，所述间隙内填充有用于固井的水泥浆，所述内层套管的顶部插设有堵头，所述堵头上开设有打压孔眼，用于所述内层套管内的加压；

混凝土靶，包裹在所述双层套管的外侧；

射孔器和射孔弹，所述射孔器插设在所述内层套管内中央位置处，所述射孔器的导爆索从所述堵头的顶部延伸出去，所述射孔弹呈相位角放置于所述射孔器内。

2.根据权利要求1所述的双层套管射孔模拟实验装置，其特征在于，所述混凝土靶沿着圆周方向包裹在所述外层套管的外侧，所述混凝土靶的直径大于等于1.5m。

3.根据权利要求2所述的双层套管射孔模拟实验装置，其特征在于，所述混凝土靶的外侧壁上缠绕有加热带。

4.根据权利要求1所述的双层套管射孔模拟实验装置，其特征在于，所述外层套管的底部固定并通过金属板进行封堵，内层套管的底部与所述金属板之间通过焊接支架固定连接，所述焊接支架的底端与所述金属板之间形成通道，所述通道连通所述间隙与所述内层套管。

5.根据权利要求4所述的双层套管射孔模拟实验装置，其特征在于，所述支架设置有多个，多个所述支架间隔设置，且一端连接所述内层套管的底部，另一端连接所述金属板，相邻的两个所述支架之间形成所述通道。

6.根据权利要求1所述的双层套管射孔模拟实验装置，其特征在于，所述射孔器的上方设有防护板，所述防护板的顶部覆盖有防护沙袋。

7.根据权利要求1所述的双层套管射孔模拟实验装置，其特征在于，所述试验装置还包括液压泵以及与所述液压泵连接的高压油管，所述高压油管的一端与所述液压泵的连接，另一端穿过所述堵头与所述内层套管内连通。

8.一种双层套管射孔模拟实验方法，基于权利要求1至7任一项所述的双层套管射孔模拟实验装置，其特征在于，包括：

确定油气井储层温度和压力极值情况，根据所述温度和压力极值情况选择适用的高温高压工况射孔器和射孔弹，将射孔抢和射孔弹装入至所述内层套管内；

向所述内层套管内装水加压，并在水内添加示踪剂，插入所述堵头；

通过所述堵头上开设的打压孔眼向所述内层套管内泵入高压流体进行加压到油气井储层压力极值；

通过雷管引爆射孔弹，实现射孔过程模拟。

9.根据权利要求8所述的双层套管射孔模拟实验方法，其特征在于，还包括：将内层套管和外层套管分别拆卸，清洗干净，测量内外层套管对应穿孔的孔径，观察内层套管内部示踪剂分布，测试混凝土靶体的最大穿深；

根据所述最大穿深计算射孔弹穿过内层套管和外层套管时的剩余速度，根据所述剩余速度确定射孔弹射穿内层套管、外层套管和混凝土靶体时的加速度和摩阻系数。

10.根据权利要求9所述的双层套管射孔模拟实验方法，其特征在于，还包括：确定所述孔径与最大穿深是否满足射孔工艺要求，如果不满足，则根据所述加速度和模组系数重新选择射孔抢和射孔弹，重复实验，以保证射孔效果。