[实用新型]复杂工况防砂控水模拟试验系统

说明书

本实用新型公开了一种复杂工况防砂控水模拟试验系统，包括模拟井筒以及加砂加水系统、加油系统和尾液处理系统，模拟井筒安装在倾角可调的俯仰支架上，模拟井筒设有至少三个串连的井筒短节，在井筒短节的侧壁上设有与加砂加水系统和加油系统均连接的进液口，在密封端盖上设有第一排液口和第二排液口，第一排液口与中心管短节连接，第二排液口与第二环空连接，尾部井筒短节的第一排液口与尾液处理系统的第一单元连接，每个井筒短节的第二排液口均通过阀门与尾液处理系统的第二单元连接。本实用新型可以避免装置规模对控水试验结果的影响，有利于实现控水性能的精确评价；可同时开展防砂与控水模拟及性能评价试验；可模拟复杂工况。

技术领域

本实用新型属于石油与天然气开采行业的控水与防砂完井领域，特别是一种复杂工况防砂控水模拟试验系统。

背景技术

对于伴有边底水以及需要注水开发的疏松砂岩油藏，油气井出砂与出水是影响油气开发的重要因素，出砂导致近井地带堵塞、井筒砂埋、设备冲蚀损坏以及后期油气处理难度增大等问题，甚至出现地层坍塌、油井关停等。大量出水会在储层中形成优势通道，抑制高含油层产出，导致油井产能下降、含水上升、加重生产设备负担并增加产出液油水处理成本等问题，此外，产出水的冲刷作用会加剧出砂问题。因此，稳定地层砂、控制油水界面、延缓油井见水时间，是实现此类油井稳产、增产的关键。

为实现油井防砂与控水，砾石充填作为常用防砂工艺被广泛应用，利用砾石充填层内部孔喉将地层砂阻挡在井筒外，控制地层砂产出，同时，井筒与井壁环空内充填砾石，地层产出液在井眼径向和轴向流动距离导致的流动阻力差异，也起到防止井眼轴向流体窜流、提高控水效果的作用。控水工具方面，将防砂筛管与AICD阀、ICV阀等流动控制装置结合组成控水筛管，在油井控水与防砂完井中应用广泛，主要通过在油井生产段筛管上安装节流阀、机械调控节流阀开度或利用油水密度差异产生流动附加阻力等，进而实现油水剖面调节、控制地层水产出。防砂与控水工艺受井下工况影响显著，且工艺复杂，二次施工难度大，因此在施工前需要对防砂、控水工艺进行室内模拟试验并进行效果评价，目前常见的防砂控水模拟与评价技术主要存在如下问题：

1)现有防砂控水评价技术针对防砂与控水工艺，分别设计防砂模拟试验和控水模拟试验，现有试验装置无法同时进行防砂与控水模拟试验及防砂与控水评价，且试验过程中无法考虑防砂与控水工艺的相互影响及对工况的适应性；

2)现有防砂控水试验装置只能模拟实际油井产液量等少部分工况开展防砂控水模拟与性能评价，试验工况与现场工况差距较大，对于分段防砂、控水等工况中封隔器的作用无法模拟，且需要在相对稳定或简单的试验条件下开展防砂控水模拟试验，试验条件不可调整或调整困难，现有装置和试验方法对复杂工况下防砂控水模拟缺乏足够的适应性；3)现有相关试验装置只有一个模拟井筒短节，且规模一般比较小，在进行控水试验时，油水流动及含水率受装置规模影响明显，控水性能评价精度和可靠性有限。

综上，目前尚缺乏一套能够模拟不同生产和地质条件开展油井防砂控水一体化模拟与性能测试试验的试验装置。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种复杂工况防砂控水模拟试验系统，该系统能够模拟不同生产和地质条件开展油井防砂控水一体化模拟与性能测试试验。