一种分支状模拟防砂井筒的制作方法

本实用新型涉及一种用于评价自膨胀防砂筛管防砂性能的分支状模拟防砂井筒，尤其涉及一种分支状模拟防砂井筒。

背景技术：

自膨胀防砂筛管属于一种新型的防砂筛管，是通过温度、压力或流体等引发筛管中的膨胀部件膨胀，充填筛管与井壁之间空间的一种防砂筛管。在完井过程中，利用钻杆或油管将压缩态自膨胀防砂筛管完井管柱下入水平层段，坐挂悬挂封隔器，通过正循环完井液清洗泥饼，解除近井地带堵塞，提高渗透率，同时溶化自膨胀防砂筛管外层可溶性下入保护层，并激发压缩态自膨胀挡砂层膨胀，使其贴紧裸眼井壁或套管的井壁，实现环空的密实充填，坐封悬挂封隔器，起出钻杆。主要应用于裸眼水平井防砂完井，采用独立筛管完井工艺，获得砾石充填完井环空充填防砂的效果，具有工艺简单、完井周期短、挡砂精度高、有效期长的优势。

目前的自膨胀防砂筛管性能测试装置由模拟地层及井筒系统、流体循环系统及数据采集系统组成。模拟地层及井筒系统包括恒温箱、冲管和模拟防砂井筒等，恒温箱保持与地层温度一致，冲管模拟油藏流体的渗流规律及储层缓慢出砂过程，模拟防砂井筒模拟油(气)井的井壁，一般采用打孔套管；流体循环系统是指预热后的流体通过釜体上的流体注入阀注入到釜体内部，通过打孔套管、自膨胀防砂筛管和冲管，最终通过流体出口阀流出，流体出口阀阀门的大小可以根据实际需要进行调节；数据采集系统是在一定温度下，监测压力传感器和流量计，实时记录实验过程中的注入压力、出口压力和注入流体流量，收集实验结束后留在釜体底部的砂粒。

对于实验所使用的模拟防砂井筒，目前采用的是打孔套管，在模拟井筒的外围充填模拟地层砂。在实验过程中，模拟地层砂随驱替流体经过孔眼进入自膨胀防砂筛管的自膨胀材料中去，通过计量不同流量的流体驱替时自膨胀防砂筛管的出砂量，进而评价自膨胀防砂筛管的挡砂性能。实验之前，地层砂必须充满釜体与模拟井筒之间的空间，一般需要几百公斤的砂子，准备实验用的砂子需要耗费的时间比较长，在一定程度上增加了实验成本；而且，一次只能填充一种目数的砂子，如需评价不同目数砂子的挡砂性能，需要多次重复实验，将会延长试验周期。因此，如何设计一种新型的模拟防砂井筒，能够在减少试验周期的前提下，很好地满足自膨胀防砂筛管的防砂性能评价实验是本领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本实用新型而学习。

本实用新型提供一种分支状模拟防砂井筒，可以节约模拟地层砂的用量，并且能够快速而有效地配合完成自膨胀防砂筛管的防砂性能评价实验。该分支状模拟防砂井筒包括：

基管；

多个分支管，其第一端固定在所述基管的侧壁，所述分支管的内腔与所述基管的内腔相连通；

多个分支管盖，扣合在所述分支管的第二端。

可选地，所述分支管螺旋分布在所述基管的侧壁上。

可选地，第一个或最后一个的所述分支管距离所述基管的端部的距离大于100mm。

可选地，相邻两个所述分支管之间的周向距离为12至20mm。

可选地，所述分支管焊接在所述基管的侧壁。

可选地，所述分支管与所述基管一体成型。

可选地，所述分支管与所述基管通过螺纹固定连接。

可选地，所述分支管的第二端向上倾斜，且所述分支管与所述基管之间的夹角为5°～10°。

可选地，所述分支管盖的个数小于或等于所述分支管的个数。

可选地，所述分支管盖与所述分支管通过螺纹相连。

本实用新型提供了一种分支状模拟防砂井筒，能够很好地配合完成自膨胀防砂筛管的膨胀和挡砂性能实验。通过将不同目数的砂子装入防砂模拟的井筒不同分支管中，能够评价自膨胀防砂筛管对不同目数砂子的挡砂精度。

通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本实用新型，本实用新型的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本实用新型的解释说明，而不构成对本实用新型的任何意义上的限制，在附图中：

图1为本实用新型实施例的分支状模拟防砂井筒示意图。

图2为本实用新型另一实施例的分支状模拟防砂井筒示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种分支状模拟防砂井筒，包括基管10、多个分支管20以及多个分支管盖30。

基管10是模拟防砂井筒的主要结构，基管的内径和长度根据实验目的和实验装置的需求来确定。基管10可以用于盛放自膨胀防砂筛管的膨胀材料，当该膨胀材料膨胀以后，会紧贴基管10的内壁。

多个分支管20，其第一端固定在基管10的侧壁，分支管20的内腔与基管10的内腔相连通。分支管20是圆柱形的空心管，内径和长度根据实验目的和实验装置的需求来确定。不同的分支管20中可以充填不同目数的砂子在本实用新型的一个实施例中，分支管20可以焊接在基管10的侧壁。在本实用新型的另一个实施例中，分支管20与基管10一体成型。在本实用新型的另一个实施例中，分支管20与基管10通过螺纹固定连接。此时，可以在基管10的侧壁设置多个螺纹孔，分支管20的第一端的外壁设有与该螺纹孔相匹配的外螺纹。多个分支管20的长度可以相等也可以不相等。

多个分支管盖30，扣合在分支管20的第二端。分支管盖30的个数小于或等于分支管20的个数。可以根据实际情况决定是否给分支管20加分支管盖30。本实施例中，分支管盖30与分支管20通过螺纹相连，分支管20的第二端设有外螺纹，支管盖30可以是一种圆柱形的盖子，一端封闭，另一端有内螺纹，与分支管第二端的外螺纹相匹配。

在一个具体的实施例中，基管的外径为177.8mm，内径为152.5mm，长度为420mm；在基管上螺旋分布10个螺纹孔，螺纹孔的孔径为28mm，相位为72°，起始螺纹孔中心距基管一端的距离为120mm，相邻螺纹孔之间的轴向距离为15mm。分支管的外径为28mm，内径为21.4mm，长度为100mm；分支管两端均有外螺纹，螺纹长度各为5mm。分支管盖的外径为29.4mm，长度为10mm，内径为28mm，深度为5mm，内壁设有螺纹。

为了提升基管10的抗压强度，分支管20螺旋分布在基管的侧壁上。第一个或最后一个的分支管距离基管的端部的距离大于100mm，例如是120mm。相邻两个分支管20之间的周向距离为12至20mm，例如是15mm。

为了便于流体的流入，如图2所示，分支管20的第二端向上倾斜，也就是说，分支管20的第一端的距离地面的垂直高度小于第二端距离地面的垂直高度。且分支管与基管之间的形成的夹角为5°～10°，更具体地，分支管的轴向中心线与基管的轴向中心线之间的夹角为5°～10°例如是8°。此外，可选地，分支管20的第二端的直径可以大于第一端的直径。

在单独评价自膨胀防砂筛管的膨胀性能时，这时的模拟防砂井筒不需要加分支管盖，流体可以通过分支管进入自膨胀防砂筛管中去激发材料膨胀，完成评价性能测试；如果需要减少流体的过流面积，可以在部分分支管上加分支管盖；当需要评价挡砂性能时，可以在分支管中充填砂子。既可以在不同的分支管中加相同目数的砂子，也可以根据实际需要添加不同目数的砂子。可以在所有的分支管中添加砂子，也可以在部分分支管中添加砂子。

本实用新型提供了一种分支状模拟防砂井筒，将该井筒置于实验装置中，流体通过分支管进入自膨胀防砂筛管中去激发自膨胀材料膨胀，完成膨胀性能测试。如果需要减少流体的过流面积，可以在部分分支管上加分支管盖。当需要评价挡砂性能时，可以在分支管中充填地层模拟砂。既可以在不同的分支管中加相同目数的砂子，也可以根据实际需要添加不同目数的砂子，还可以只在部分分支管中添加砂子。流体通过分支管携带砂子进入自膨胀防砂筛管中，通过观察产出流体的含砂量来评价自膨胀防砂筛管的挡砂性能。

本实用新型可以通过调节尺寸来模拟不同尺寸自膨胀防砂筛管的性能；可以根据需要，利用是否安装分支管盖调节流体的过流面积；可以同时模拟自膨胀防砂筛管对不同目数砂子的挡砂性能；可以大幅度减少实验用砂。以实施例中的数据为例，如果采用分支管填砂，即使所有分支管全部填砂，经计算，仅需0.36L。可见本实用新型应用于自膨胀防砂筛管性能评价的实验装置中，在节约地层模拟砂的条件下，能够进行防砂性能评价，具有良好的应用前景。

以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质，可以有多种变型方案实现本实用新型。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。