在高壓釜體下蓋22上的蒸汽分流管28下端連接，蒸汽分流管28上端懸空，與高壓釜體上蓋21下表面不接觸。
[0017]上述各實施例中，溫度壓力檢測系統(tǒng)14包括溫度傳感器140?145和壓力傳感器146?149。其中，溫度傳感器140和壓力傳感器146均設(shè)置在篩管I內(nèi)中部，用于檢測篩管I內(nèi)的溫度和壓力信號，也即模擬井筒內(nèi)的溫度和壓力信號。溫度傳感器141和壓力傳感器147、148均設(shè)置在高壓釜2與篩管I的環(huán)空內(nèi)一側(cè)中部，用于檢測模擬地層的溫度和壓力信號，壓力傳感器146與壓力傳感器147、148之間的壓降即為生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)壓差。溫度傳感器142、143均設(shè)置在高壓釜2與篩管I的環(huán)空內(nèi)另一側(cè)中部，且溫度傳感器142設(shè)置在環(huán)空上部，溫度傳感器143設(shè)置在環(huán)空中部，用于檢測上、下模擬地層的溫度信號。溫度傳感器144和壓力傳感器149均設(shè)置在蒸汽發(fā)生器3的出口處，用于檢測蒸汽發(fā)生器3出口處蒸汽的溫度和壓力信號。溫度傳感器145設(shè)置在模擬液加熱器8的出口處，用于檢測模擬液加熱器8內(nèi)液體的加熱溫度。
[0018]上述各實施例中，篩管I與高壓釜體上蓋21和高壓釜體下蓋22之間分別設(shè)置有篩管上密封圈100和篩管下密封圈101。
[0019]上述各實施例中，篩管I為圓形，采用現(xiàn)場實際使用的篩管，例如采用篩管直徑為5-1/2"。
[0020]本實用新型的使用過程為:
[0021]I)將篩管I放入高壓釜體20內(nèi)部后，在高壓釜體20內(nèi)壁與篩管I之間的環(huán)空內(nèi)充滿與測試油田儲層一致的砂樣作為模擬地層，然后通過法蘭將高壓釜體上蓋21與高壓釜體20緊固連接，完成準(zhǔn)備工作。
[0022]2)進(jìn)入注熱過程:打開控制閥10，并將控制閥11?13關(guān)閉。調(diào)節(jié)蒸汽發(fā)生器3，待蒸汽發(fā)生器3內(nèi)的蒸汽達(dá)到預(yù)先設(shè)計的溫度和壓力之后，打開蒸汽發(fā)生器，使得高溫高壓蒸汽通過蒸汽注入閥23經(jīng)注蒸汽分流器24進(jìn)入篩管I中，并經(jīng)篩管I中篩網(wǎng)的孔隙進(jìn)入到模擬地層中，對模擬地層進(jìn)行潤濕加熱加壓。調(diào)節(jié)蒸汽發(fā)生器3對高溫高壓蒸汽的注入速率進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到溫度傳感器140?143、壓力傳感器146?148檢測的篩管I內(nèi)部以及環(huán)空內(nèi)部模擬地層中的溫度和壓力信號達(dá)到預(yù)期設(shè)定值時，也即高溫高壓蒸汽達(dá)到預(yù)期設(shè)定的注入量時，停止注入。
[0023]3)注入完畢后，關(guān)閉控制閥10，同時關(guān)閉蒸汽發(fā)生器3，進(jìn)行悶井，使高溫高壓蒸汽在模擬地層中充分?jǐn)U散。
[0024]4)達(dá)到悶井時間后，打開控制閥11進(jìn)行放壓，也即對現(xiàn)場作業(yè)中的開井程序進(jìn)行模擬。此階段中，包括一部分砂樣在內(nèi)的高溫高壓流體經(jīng)冷凝器4冷凝后流入到測量池5中，當(dāng)冷凝器4出口處沒有液體流出時，則說明放壓過程結(jié)束。
[0025]5)放壓過程結(jié)束后，關(guān)閉控制閥11，開始注入流體進(jìn)入注液過程。打開控制閥13，此時配液罐9中的液體由配液罐9下部進(jìn)入模擬液加熱器8中。調(diào)整模擬液加熱器8的加熱溫度至設(shè)定溫度，使得模擬液加熱器8內(nèi)的液體加熱后與實際地層流體粘度相同。當(dāng)模擬液加熱器8的溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，液體流入儲液罐7中，打開控制閥12、控制閥11，并開啟液體循環(huán)栗6，液體循環(huán)栗6將從儲液罐7流入的液體加壓到所需壓力后，栗入兩蒸汽分流管28內(nèi)。液體經(jīng)蒸汽分流管28進(jìn)入模擬地層中，然后通過篩管I中的篩網(wǎng)孔隙進(jìn)入篩管I中，再通過控制閥11進(jìn)入冷凝器4冷凝，最后流入到測量池5內(nèi)。此時，壓力傳感器146?148檢測到的篩管內(nèi)部以及模擬地層中的壓降信號，也即生產(chǎn)壓差，通過調(diào)節(jié)控制閥11的開度可以對生產(chǎn)壓差進(jìn)行控制。
[0026]6)對測量池5中的液體進(jìn)行實時監(jiān)測，得到不同時段的測量出砂量、液體返出流量以及砂樣的粒度變化。根據(jù)不同時段的出砂量大小、液體返出流量大小以及砂樣粒度變化的對比，便可以對不同擋砂精度的篩管的優(yōu)劣進(jìn)行比較。同時，隨著實驗的進(jìn)行，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一點模擬地層壓力突然降低，且出砂量突然增大，則可認(rèn)為篩管失效，通過計算就可以確定篩管的使用壽命。
[0027]例如，在剛開始的一段時間液體含砂量平穩(wěn)，模擬地層中的壓力平穩(wěn)，而突然有一點模擬地層中的壓力降低，并且可以很明顯的觀察到返出液體中的含砂量迅速增加，則可認(rèn)為篩管失效，通過流速、流量、時間等參數(shù)可以計算出篩管的使用壽命。另外，返出的液體進(jìn)入測量池后沉淀，砂粒沉于池底，等到實驗結(jié)束后沉淀一段時間，上部液體可以抽到配液罐循環(huán)使用。
[0028]上述各實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式和制作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本實用新型的保護(hù)范圍之外。
【主權(quán)項】
1.一種全尺寸高溫高壓蒸汽吞吐防砂模擬系統(tǒng)，其特征在于:它包括一篩管、一中空的高壓爸、一蒸汽發(fā)生器、一冷凝器、一測量池、一液體循環(huán)栗、一儲液罐、一模擬液加熱器、一配液罐、若干控制閥和一溫度壓力檢測系統(tǒng)； 所述篩管設(shè)置在所述高壓釜內(nèi)部，且所述篩管與所述高壓釜的中心軸線重合，所述篩管外壁與所述高壓釜內(nèi)壁之間的環(huán)空填充用于模擬地層的砂樣；所述高壓釜上端中部與所述蒸汽發(fā)生器的出口連接；所述高壓釜下端中部與所述冷凝器的入口連接，所述冷凝器的出口與所述測量池連接；所述高壓釜下端兩側(cè)與所述液體循環(huán)栗的出口連接，所述液體循環(huán)栗的入口依次與所述儲液罐、模擬液加熱器和配液罐連接；各所述控制閥分別設(shè)置在所述蒸汽發(fā)生器的出口處、冷凝器的入口處、液體循環(huán)栗的出口處以及配液罐的出口處；所述溫度壓力檢測系統(tǒng)采集所述篩管內(nèi)部、高壓釜內(nèi)部、蒸汽發(fā)生器出口的溫度和壓力信號以及所述模擬液加熱器出口的溫度信號，并發(fā)送到計算機(jī)進(jìn)行處理。2.如權(quán)利要求1所述的一種全尺寸高溫高壓蒸汽吞吐防砂模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述高壓釜包括高壓釜體、高壓釜體上蓋和高壓釜體下蓋，所述高壓釜體通過法蘭與所述高壓釜體上蓋和高壓釜體下蓋密閉連接； 所述高壓釜體上蓋的中心孔洞內(nèi)插設(shè)有一用于注熱過程的蒸汽注入閥；所述蒸汽注入閥外端通過管線與所述蒸汽發(fā)生器連接，所述蒸汽注入閥內(nèi)端與設(shè)置在所述篩管內(nèi)部的注蒸汽分流器的上端連接，所述注蒸汽分流器的下端懸空，與所述高壓釜體下蓋表面不接觸； 所述高壓釜體下蓋的中心孔洞內(nèi)插設(shè)有一壓差控制閥，所述壓差控制閥外端通過管線與所述冷凝器的入口連接；所述高壓釜體下蓋的兩側(cè)邊孔洞內(nèi)分別插設(shè)有用于采液過程的蒸汽注入閥；兩所述蒸汽注入閥外端分別通過管線與所述液體循環(huán)栗的出口連接，兩所述蒸汽注入閥內(nèi)端分別與設(shè)置在所述高壓釜體下蓋的蒸汽分流管下端連接，所述蒸汽分流管上端懸空，與所述高壓釜體上蓋下表面不接觸。3.如權(quán)利要求1所述的一種全尺寸高溫高壓蒸汽吞吐防砂模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度壓力檢測系統(tǒng)包括若干溫度傳感器和壓力傳感器；第一溫度傳感器和第一壓力傳感器均設(shè)置在所述篩管內(nèi)中部；第二溫度傳感器和第二、第三壓力傳感器均設(shè)置在所述高壓釜與所述篩管的環(huán)空內(nèi)一側(cè)中部；第三、第四溫度傳感器均設(shè)置在所述高壓釜與所述篩管的環(huán)空內(nèi)另一側(cè)中部，且所述第三溫度傳感器設(shè)置在環(huán)空上部，所述第四溫度傳感器設(shè)置在環(huán)空中部，用于檢測上、下模擬地層的溫度信號；第五溫度傳感器和第四壓力傳感器均設(shè)置在所述蒸汽發(fā)生器的出口處；第六溫度傳感器設(shè)置在所述模擬液加熱器的出口處。4.如權(quán)利要求2所述的一種全尺寸高溫高壓蒸汽吞吐防砂模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度壓力檢測系統(tǒng)包括若干溫度傳感器和壓力傳感器；第一溫度傳感器和第一壓力傳感器均設(shè)置在所述篩管內(nèi)中部；第二溫度傳感器和第二、第三壓力傳感器均設(shè)置在所述高壓釜與所述篩管的環(huán)空內(nèi)一側(cè)中部；第三、第四溫度傳感器均設(shè)置在所述高壓釜與所述篩管的環(huán)空內(nèi)另一側(cè)中部，且所述第三溫度傳感器設(shè)置在環(huán)空上部，所述第四溫度傳感器設(shè)置在環(huán)空中部，用于檢測上、下模擬地層的溫度信號；第五溫度傳感器和第四壓力傳感器均設(shè)置在所述蒸汽發(fā)生器的出口處；第六溫度傳感器設(shè)置在所述模擬液加熱器的出口處。5.如權(quán)利要求1?4任一項所述的一種全尺寸高溫高壓蒸汽吞吐防砂模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述篩管與所述高壓釜體上蓋和高壓釜體下蓋之間分別設(shè)置有篩管上密封圈和篩管下密封圈。6.如權(quán)利要求1?4任一項所述的一種全尺寸高溫高壓蒸汽吞吐防砂模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述篩管為圓形，采用現(xiàn)場實際使用的篩管。7.如權(quán)利要求5所述的一種全尺寸高溫高壓蒸汽吞吐防砂模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述篩管為圓形，采用現(xiàn)場實際使用的篩管。
【專利摘要】本實用新型涉及一種全尺寸高溫高壓蒸汽吞吐防砂模擬系統(tǒng)，其特征在于：它包括篩管、高壓釜、蒸汽發(fā)生器、冷凝器、測量池、液體循環(huán)泵、儲液罐、模擬液加熱器、配液罐、控制閥和溫度壓力檢測系統(tǒng)。篩管設(shè)置在高壓釜內(nèi)部。高壓釜上端中部與蒸汽發(fā)生器的出口連接。高壓釜下端中部與冷凝器連接，冷凝器與測量池連接。高壓釜下端兩側(cè)與液體循環(huán)泵連接，液體循環(huán)泵依次與儲液罐、模擬液加熱器和配液罐連接。控制閥分別設(shè)置在蒸汽發(fā)生器出口、冷凝器入口、液體循環(huán)泵出口以及配液罐出口處。溫度壓力檢測系統(tǒng)采集篩管內(nèi)部、高壓釜內(nèi)部、蒸汽發(fā)生器出口的溫度和壓力信號以及模擬液加熱器出口的溫度信號，并發(fā)送到計算機(jī)進(jìn)行處理。本實用新型可以廣泛應(yīng)用于稠油油田防砂領(lǐng)域中。
【IPC分類】G01N15/08, G01M13/00
【公開號】CN204831980
【申請?zhí)枴緾N201520575376
【發(fā)明人】劉書杰, 張磊, 曹硯鋒, 周建良, 鄧金根, 閆偉, 王厚東
【申請人】中國海洋石油總公司, 中海油研究總院
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月3日