本技术公开了一种模拟筛管堵塞及水力脉冲解堵评价实验装置及方法,装置包括模拟机构、注入机构及解堵机构,所述模拟机构包括若干个模拟组件,各个模拟组件均包括上套筒、割缝片、下套筒、上压力传感器、下压力传感器及支流量计;所述注入机构包括储液罐及泥浆泵;所述解堵机构包括水箱及脉冲柱塞泵。本发明提供的模拟筛管堵塞及水力脉冲解堵评价实验装置及方法装置的有益效果是:通过改变含砂流体的含砂浓度或砂粒粒度可以研究含砂浓度或砂粒粒度对割缝片的堵塞及解堵的影响,通过改变脉冲柱塞泵的脉冲频率或脉冲振幅,可以研究脉冲频率或脉冲振幅对割缝片的解堵的影响,从而可以为脉动解堵工艺参数的确定提供实验数据支撑。
背景技术
在疏松砂岩油气藏开采过程中,地层出砂是遇到的常见问题,通常采取机械筛管或筛管砾石充填防砂。防砂井在生产过程中,由于地层流体会携带地层细砂、黏土泥质和机械杂质等固相颗粒向井筒内运移,逐渐堵塞筛管挡砂层造成渗透率降低,影响油水井产能。对于筛管堵塞问题,常用的解堵方式主要为化学解堵和水力解堵,以恢复挡砂介质渗流能力。化学解堵是通过酸液浸泡的方法,使得筛管堵塞物腐蚀脱落,达到解堵目的,但此方法工作效率低。与化学解堵相比,水力解堵具有更少的污染和更低的成本,但是由于过高的解堵压力,该技术仍具有诸如高能耗和低效率等缺点。传统的水力解堵技术所需的高压水泵体积大、泵管要求高。相比之下,脉动解堵方法可有效降低解堵压力,且具有更好的解堵效率。
脉动解堵方法在具体实施时,需要考虑脉动泵的脉动频率、脉动振幅与筛管堵塞情况的匹配关系,从而制定出最佳的解堵方案。目前,脉动频率、脉动振幅等参数的确定主要依靠人工经验进行设计,缺少相关的实验研究,其缺点主要体现在以下几个方面:
(1)缺乏精确性:人工经验往往基于过去的实践和个人判断,这可能导致参数的选择不够精确。脉动频率和振幅对于解堵效果至关重要,不准确的参数可能导致解堵效果不佳,甚至可能对管道或设备造成损害。
(2)不可预测性:由于依赖人工经验,很难预测脉动解堵的效果。不同的管道、堵塞物以及操作条件可能需要不同的参数设置,而人工经验可能无法涵盖所有情况。
(3)低效率:如果参数设置不当,可能需要多次尝试和调整才能达到理想的解堵效果。这不仅增加了操作时间,还可能增加成本和对设备的潜在损害。
(4)难以标准化:由于参数的选择基于人工经验,很难实现解堵操作的标准化。不同的操作人员可能会选择不同的参数,导致解堵效果的不一致性和不可复制性。
(5)难以适应变化:随着管道和设备的老化、堵塞物的变化以及操作条件的改变,脉动解堵的参数可能需要调整。如果仅依赖人工经验,可能难以快速适应这些变化,导致解堵效果不佳或失败。
因此,为了提高脉动解堵的效率和效果,应该尽可能采用科学的方法和工具来确定脉动频率、振幅等参数,如通过模拟实验方法来优化参数设置。
因此,急需提供一种模拟筛管堵塞及水力脉冲解堵评价实验装置及方法,以模拟不同出砂情况下的筛管堵塞状况及水力脉冲解堵效果,为脉动解堵工艺参数的确定提供实验数据支撑。
实现思路