压裂滑套冲蚀试验方法
【专利摘要】一种检测油气井用压裂滑套耐冲蚀性的试验方法，建立在主要由混砂器、高压泵、检测仪器、球座滑套、循环储液池依次通过高压管线串接的封闭循环系统，以及三坐标测量机组成，其中检测仪器包括用于检测压力、排量、冲蚀液含砂比、过砂量和时间的仪器；试验步骤包括：先期测量冲蚀前的球座滑套参数；先期试压；建立循环，停泵泄压；对冲蚀后球座滑套的参数进行测量。试验装置与步骤同现场操作一致，可以最真实的测试球座滑套的冲蚀状况；仪器车可以实时的测量试验压力、排量、冲蚀液含砂比、过砂量等试验参数；采用三坐标测量机，可以更加准确的测量球座滑套冲蚀前后的状况；设备操作简单，测试数据准确，重复性好。
【专利说明】压裂滑套冲蚀试验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测油气井用压裂滑套耐冲蚀性的试验方法。
技术背景
[0002]在水平井的分层压裂酸化工艺中，投球开启自锁滑套的作用是分层控制开关，多 个投球开启滑套串联在管柱上逐层开启侧向通道，而球座是投球开启自锁滑套的关键部 件，最易损坏，尤其是多层投球分段压裂施工作业中，高含砂量的流体会对滑套球座内壁进 行强烈的冲蚀，如果滑套球座的耐磨性不高，极有可能造成球座滑套锥面被冲蚀变形，投球 后无法形成有效密封，滑套打开失败，无法实现投球密封和开启，严重影响分层压裂施工正 常进行。
[0003]滑套球座的安全可靠性能决定了分段压裂工艺的成败，因此，分析球座的冲蚀对 水平井裸眼分段压裂技术的发展具有重大意义。在《石油机械》2011年10月份刊登的 “水平井分段压裂投球滑套球座冲蚀分析”和《石油矿场机械》2011年9月份刊登的“基于 ANSYS-CFD的滑套球座冲蚀分析”中均公开了采用流体力学软件(CFD)建立球座的冲蚀三 维模型，然后通过模拟计算总结出影响冲蚀效果的规律。但这种数值模拟无法代替实际试 验，在确定理论最佳设计后必须经过室内试验验证才可以用于现场。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种测试压裂滑套冲蚀试验方 法，从而能够实际测试高过砂量条件下球座滑套的冲蚀损坏状况。
[0005]本发明方法是这样实现的:
1、压裂滑套冲蚀试验方法是建立在主要由混砂器、高压泵、检测仪器、球座滑套、循环 储液池依次通过高压管线串接的封闭循环系统，以及三坐标测量机组成，其中检测仪器包 括用于检测压力、排量、冲蚀液含砂比、过砂量和时间的仪器；试验步骤包括:
a.采用三坐标测量机先期测量冲蚀前的球座滑套参数；
b.对整个封闭循环系统先期试压不小于30MPa；
c.先小排量将高压管线全部灌满含砂比30?40%的冲蚀液，建立循环后，再加大排量 到4?4.5 m3/min，使球座滑套过砂量达到300 m3以上；停泵泄压；
d.采用三坐标测量机对冲蚀后球座滑套的参数进行测量，通过对比球座滑套冲蚀前 后的参数，完成实验结果。
[0006]所述闭合循环系统中的混砂器、高压泵、检测仪器直接装在车体上。
[0007]在压裂滑套进行冲蚀前后的测量时，控制三坐标测量机的定位精度不大于3pm。
[0008]本发明的优点在于:
试验装置与步骤同现场操作一致，可以最真实的测试球座滑套的冲蚀状况；仪器车可 以实时的测量试验压力、排量、冲蚀液含砂比、过砂量等试验参数；采用三坐标测量机，可以 更加准确的测量球座滑套冲蚀前后的状况；设备操作简单，测试数据准确，重复性好。【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为球座滑套冲蚀试验装置的结构示意图。
[0010]I混砂车2泵车3仪器车4球座滑套5循环储液池6高压管线。
【具体实施方式】
[0011]现结合说明书附图对本发明做进一步说明:
如附图1所示，一种高过砂量的压裂滑套冲蚀试验装置主要包括混砂车1、泵车2、仪器车3、球座滑套4、循环储液池5、高压管线6和三坐标测量机。其中混砂车1、泵车2、仪器车
3、循环储液池5通过高压管线6形成一个封闭的循环通道，球座滑套4串联在仪器车3与循环储液池5之间的高压管线中。
[0012]本实施例中混砂车1、泵车2、仪器车3分别是技术方案中的混砂器、高压泵和检测仪器安装在车体上形成的，也可以直接采用现场作业的混砂车1、泵车2、仪器车代替。试验三坐标测量机(PEARL755)的主要性能指标:测量机室的温度:20° C±2° C，定位精度3(ym);外形尺寸 300 (mm)。
本实施例中的冲蚀试验方法主要包含以下步骤:
a.采用三坐标测量机正确规范的测量冲蚀前的球座滑套；
b.通过高压管线6将混砂车1、泵车2、仪器车3、循环储液池5连接起来，球座滑套4串联在仪器车I与循环储液池5的高压管线中；
c.进行施工前准备工作，通过高压管线试压整个循环管道30MPa；
d.先小排量将高压管线6全部灌满，建立循环后，再加大排量到4m3/min，同时仪器车3记录全部试验数据；
e.试验过程中，要有专人负责补充循环储液池5液面，球座滑套过砂量达到300m3以上后，停泵泄压；
f.用三坐标测量机测量冲蚀后的球座滑套4，做好试验记录；
g.试验结束；
h.对比球座滑套4冲蚀前后的测量参数，结合试验数据，做好试验分析，撰写实验报
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【权利要求】
1.压裂滑套冲蚀试验方法，其特征在于:该方法是建立在主要由混砂器、高压泵、检测 仪器、球座滑套、循环储液池依次通过高压管线串接的封闭循环系统，以及三坐标测量机组 成，其中检测仪器包括用于检测压力、排量、冲蚀液含砂比、过砂量和时间的仪器；试验步骤 包括:a.采用三坐标测量机先期测量冲蚀前的球座滑套参数；b.对整个封闭循环系统先期试压不小于30MPa;c.先小排量将高压管线全部灌满含砂比30?40%的冲蚀液，建立循环后，再加大排量 到4?4.5 m3/min，使球座滑套过砂量达到300 m3以上；d.采用三坐标测量机对冲蚀后球座滑套的参数进行测量，通过对比球座滑套冲蚀前 后的参数，完成实验结果。
2.根据权利要求1所述的压裂滑套冲蚀试验方法，其特征在于:所述闭合循环系统中 的混砂器、高压泵、检测仪器直接装在车体上。
3.根据权利要求1或2所述的压裂滑套冲蚀试验方法，其特征在于:在压裂滑套进行 冲蚀前后的测量时，控制三坐标测量机的定位精度不大于3 u m。
【文档编号】G01N17/00GK103575639SQ201210252897
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月20日 优先权日:2012年7月20日
【发明者】彭志刚, 余金陵, 何苏荣, 马明新, 魏新芳, 徐鑫, 李国锋, 许婵婵, 张磊, 邹晓敏 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院