专利名称：多功能防砂试验装置的制作方法
技术领域：
多功能防砂试验装置技术领域本项实用新型发明属于油田防砂使用的针对油井防砂进行室内 模拟的试验装置，特别是一种多功能防砂试验装置。
技术背景为了提高油井防砂效果，国外各大公司和大学建立了多套防砂模 拟试验装置。以水平井砾石充填防砂研究工作为例，从80年代初开始，美国 Dowell Schlumberger 、 Halliberton 、 Chevron 、 BakerHughes 、 Marathon等公司和美国Heriatwatl大学利用大型实 尺寸水平井砾石充填模拟试验装置，开展水平井砾石充填机理试验研 究，并建立水平井砾石充填数学模型，进行水平井砾石充填数值模拟、 参数优选和防砂效果预测等研究，取得了理想的成果。但针对高温高 压状态下的防砂模拟试验装置却没有类似报道。国内胜利油田采油工 艺研究院建立了 一套适宜于水平井砾石充填的物理模拟试验装置，但 也只能在常温下进行防砂模拟试验，并不能满足稠油热采高温高压状 态下的油井防砂模拟的要求。 技术方案本实用新型在于提供一种多功能防砂试验装置，既能适合于稀油 油藏的注水开发，又能适合于稠油油藏热采，既可进行常温状态下的 油井防砂模拟，又可进行高温高压状态下的油井防砂模拟；既可以检 测出各种防砂筛管的挡砂精度、抗堵塞性能、出砂粒径、粒度分布等，又可以进行机械和化学防砂时的填充质量和填充效果的检测和评价， 从而有效地指导现场的防砂设计和防砂施工作业。本实用新型包括模拟井筒、充填的砾石层、渗流筒、加热系统、 安全控制系统、温度控制系统、安全护罩、数据采集系统，由螺母(l)、垫圈(2)、保护套(3)、保温棉(4)、双锥密封环(5)压板(6)、 螺栓(7)温度传感器(8)、外井筒(9)、加热元件(10)、渗流 筒(11)、内井筒(12)、试验样件(13)、螺栓(14)、密封圈(15)、 支撑板(16)、支撑件(17)、脚轮支架(18)、进液管(19)、脚轮 (20)、出液管(21)、进液管(22)、支撑柱(23)、接头(24)、密 封垫(25)、密封圈(26)、安全装置(27)、引出接管(28)、螺栓 (29)、盖(30)、密封圈(31)、压环(32 )、螺栓(33)、螺栓 (34)、上平盖(35)、密封圈(36)、压环(37)、螺塞(38)、堵头 (39)、砾石层(40)组成，螺母(1)与双头螺柱(7)通过螺纹连 接，保护套(3)为两个半圆环形柱体，通过搭扣连接在一起，放置 在外井筒(9)的外围，保护套3的内腔放满保温棉(4),双锥密封 环(5)用压板(6)压紧，压板(6)用螺栓(33)固定在上平盖(35) 上，温度传感器(8)用螺纹连接到外井筒筒体上，加热元件(10) 为两个半圆环，用螺栓夹紧在外井筒(9)的外壁上，渗流筒(11) 内圆柱与接头(24)的外圆相配合，内井筒(12)与渗流筒(11)通 过螺栓(14)固定为一整体，同时其内圆与接头(24)的外圆相配合， 防砂试验样件(13)通过两头的圆柱与堵头(39)及接头(24)活套 在一起，螺栓(14)将渗流筒(11)和内井筒(12)固定在一起，密封圈(15)放置在环形槽内，底板(16)支撑件(17)通过焊接成为 一整体，脚轮支架(18)为保护套(3)的支撑脚，两件焊接在一起， 脚轮(20)用螺栓固定在脚轮支架(18)上，进液管(19)通过法兰 及螺栓与外井筒的进液口法兰相连，出液管(21)通过法兰及螺栓 与外井筒的出液口法兰连接在一起，支撑柱(23)通过螺纹分别与外 井筒(9)及支撑板(16)连接在一起，接头(24)通过螺纹与外井 筒底部连接在一起，密封垫(25)由样件接头(24)压紧在外井筒底 部的环形槽内，密封圈(26)放置在接头(24)的环形槽内，安全装 置(27 )通过法兰及螺栓与防爆装置的出口法兰相连接，引出接管(28 ) 通过法兰及螺栓与防爆装置的出口法兰相连接，螺栓(29)将盖(30) 与渗流筒(11)、内井筒(12)固定在一起，密封圈(31)放置在压 环(32)的环形槽内，压环(32)用螺栓(34)固定在上平盖(35)， 上平盖(35)通过双头螺柱(7)、螺母(1)与外井筒(9)固定在一 起，密封圈(36)、压环(37)、堵头(39)放置在上平盖(35)的圆 孔内，螺塞(38)通过螺纹与上平盖(35)连在一起，并压紧密封圈 (36)、压环(37)、堵头(39)。本实用新型由于采用模拟井筒、充填的砾石层、渗流筒、加热 系统、安全控制系统、温度控制系统、安全护罩、数据采集系统组成。 根据油井井况的不同，模拟井筒内可放置各种类型的防砂筛管，用于 检测各种防砂筛管的挡砂精度、抗堵塞性能、出砂粒径、粒度分布等， 又可以进行机械和化学防砂时的填充质量和填充效果的检测和评价。 结构简单，操作容易，很适合应用。
附图为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型由以下实施例给出，
以下结合附图予以说明。 如图所示，本实用新型由螺母l、垫圈2、保护套3、保温棉4、双锥密封环5压板6、螺栓7温度传感器8、外井筒9、加热元件IO 、 渗流筒ll、内井筒12、试验样件13、螺栓14、密封圈15、支撑板 16、支撑件17、脚轮支架18、进液管19、脚轮20、出液管21、进 液管22、支撑柱23、接头24、密封垫25、密封圈26、安全装置27、 引出接管28、螺栓29、盖30、密封圈31、压环32 、螺栓33、螺 栓34、上平盖35、密封圈36、压环37、螺塞38、堵头39、砾石层 40组成，螺母1与双头螺柱7通过螺纹连接，保护套3为两个半圆 环形柱体，通过搭扣连接在一起，放置在外井筒9的外围，保护套3 的内腔放满保温棉4，双锥密封环5用压板6压紧，压板6用螺栓33 固定在上平盖35上，温度传感器8用螺纹连接到外井筒筒体上，加 热元件10为两个半圆环，用螺栓夹紧在外井筒9的外壁上，渗流筒 11内圆柱与接头24的外圆相配合，内井筒12与渗流筒11通过螺栓 14固定为一整体，同时其内圆与接头24的外圆相配合，防砂试验样 件13通过两头的圆柱与堵头39及接头24活套在一起，螺栓14将渗 流筒11和内井筒12固定在一起，密封圈15放置在环形槽内，底板 16支撑件17通过焊接成为一整体，脚轮支架18为保护套3的支撑 脚，两件焊接在一起，脚轮20用螺栓固定在脚轮支架18上，进液管19通过法兰及螺栓与外井筒的进液口法兰相连，出液管21通过法兰 及螺栓与外井筒的出液口法兰连接在一起，支撑柱23、通过螺纹分 别与外井筒9及支撑板16连接在一起，接头24通过螺纹与外井筒底 部连接在一起，密封垫25由样件接头24压紧在外井筒底部的环形槽 内，密封圈26放置在接头24的环形槽内，安全装置27通过法兰及 螺栓与防爆装置的出口法兰相连接，引出接管28、通过法兰及螺栓 与防爆装置的出口法兰相连接，螺栓29将盖30与渗流筒11、内井 筒12固定在一起，密封圈31放置在压环32的环形槽内，压环32用 螺栓34固定在上平盖35，上平盖35通过双头螺柱7、螺母1与外井 筒9固定在一起，密封圈36、压环37、堵头39放置在上平盖35的 圆孔内，螺塞38通过螺纹与上平盖35连在一起，并压紧密封圈36、 压环37、堵头39。
具体实施方式
1. 在注液口通过注入相似液，使流体经过注液口、渗流筒、填 充的砾石层、内井筒、试验样件，从排液口排出，从而模拟油井防砂 时的生产过程，并可对各种类型的防砂筛管进行检测和评价；2. 在注液口通过注入携砂液，使流体经过注液口、渗流筒、填 充的砾石层、内井筒、试验样件，通过控制流体的流速、压力等参数， 从排液口排出，可以检测机械和化学防砂时的填充质量和填充效果， 从而有效指导现场的防砂设计和防砂施工。根据油井井况的不同，模拟井筒内可放置各种类型的防砂筛管， 用于检测各种防砂筛管的挡砂精度、抗堵塞性能、出砂粒径、粒度分布等，又可以进行机械和化学防砂时的填充质量和填充效果的检测和 评价。渗流筒可允许模拟的携砂液或相似液等进入砾石层和模拟井筒 内。其作用是模拟近井地带地层某一半径的地层渗流。加热系统由电 阻丝、导热陶瓷、陶瓷外套、保温护罩等组成。对井筒及模拟地层进 行加热。其中保温护罩起保护模拟装置内温度的作用。系统的安全控制由不同种类的安全阀控制试验过程中模拟井筒的温度、压力；温度 安全控制由计算机控制加热开关的通和断；温度传感器处设置加热开 关，加热电源可以手动控制。安全护罩用以防止整个模拟井筒在高温 高压状态下实验时对人造成的伤害。
权利要求1、一种多功能防砂试验装置，包括模拟井筒、充填的砾石层、渗流筒、加热系统、安全控制系统、温度控制系统、安全护罩、数据采集系统，由螺母(1)、垫圈(2)、保护套(3)、保温棉(4)、双锥密封环(5)压板(6)、螺栓(7)温度传感器(8)、外井筒(9)、加热元件(10)、渗流筒(11)、内井筒(12)、试验样件(13)、螺栓(14)、密封圈(15)、支撑板(16)、支撑件(17)、脚轮支架(18)、进液管(19)、脚轮(20)、出液管(21)、进液管(22)、支撑柱(23)、接头(24)、密封垫(25)、密封圈(26)、安全装置(27)、引出接管(28)、螺栓(29)、盖(30)、密封圈(31)、压环(32)、螺栓(33)、螺栓(34)、上平盖(35)、密封圈(36)、压环(37)、螺塞(38)、堵头(39)、砾石层(40)组成组成，其特征在于螺母(1)与双头螺柱(7)通过螺纹连接，保护套(3)为两个半圆环形柱体，通过搭扣连接在一起，放置在外井筒(9)的外围，保护套3的内腔放满保温棉(4)，双锥密封环(5)用压板(6)压紧，压板(6)用螺栓(33)固定在上平盖(35)上，温度传感器(8)用螺纹连接到外井筒筒体上，加热元件(10)为两个半圆环，用螺栓夹紧在外井筒(9)的外壁上，渗流筒(11)内圆柱与接头(24)的外圆相配合，内井筒(12)与渗流筒(11)通过螺栓(14)固定为一整体，同时其内圆与接头(24)的外圆相配合，防砂试验样件(13)通过两头的圆柱与堵头(39)及接头(24)活套在一起，螺栓(14)将渗流筒(11)和内井筒(12)固定在一起，密封圈(15)放置在环形槽内，底板(16)支撑件(17)通过焊接成为一整体，脚轮支架(18)为保护套(3)的支撑脚，两件焊接在一起，脚轮(20)用螺栓固定在脚轮支架(18)上，进液管(19)通过法兰及螺栓与外井筒的进液口法兰相连，出液管(21)通过法兰及螺栓与外井筒的出液口法兰连接在一起，支撑柱(23)通过螺纹分别与外井筒(9)及支撑板(16)连接在一起，接头(24)通过螺纹与外井筒底部连接在一起，密封垫(25)由样件接头(24)压紧在外井筒底部的环形槽内，密封圈(26)放置在接头(24)的环形槽内，安全装置(27)通过法兰及螺栓与防爆装置的出口法兰相连接，引出接管(28)通过法兰及螺栓与防爆装置的出口法兰相连接，螺栓(29)将盖(30)与渗流筒(11)、内井筒(12)固定在一起，密封圈(31)放置在压环(32)的环形槽内，压环(32)用螺栓(34)固定在上平盖(35)，上平盖(35)通过双头螺柱(7)、螺母(1)与外井筒(9)固定在一起，密封圈(36)、压环(37)、堵头(39)放置在上平盖(35)的圆孔内，螺塞(38)通过螺纹与上平盖(35)连在一起，并压紧密封圈(36)、压环(37)、堵头(39)。
专利摘要一种多功能防砂试验装置，包括模拟井筒、充填的砾石层、渗流筒、加热系统、安全控制系统、温度控制系统、安全护罩、数据采集系统，本实用新型由于采用模拟井筒、充填的砾石层、渗流筒、加热系统、安全控制系统、温度控制系统、安全护罩、数据采集系统组成。根据油井井况的不同，模拟井筒内可放置各种类型的防砂筛管，用于检测各种防砂筛管的挡砂精度、抗堵塞性能、出砂粒径、粒度分布等，又可以进行机械和化学防砂时的填充质量和填充效果的检测和评价。结构简单，操作容易，很适合应用。
文档编号E21B49/00GK201096769SQ20072017318
公开日2008年8月6日 申请日期2007年9月18日 优先权日2007年9月18日
发明者宁 付, 刘向明, 吴志勇, 孙加元, 孙厚利, 孙宝江, 张建军, 王宝权, 平 赵, 赵洪钟 申请人:中国石油天然气股份有限公司