Установка для исследования модели прифильтровой зоны скважины

. Закхеев,айнуллиннное объедм"одам добычи а 1 цдй 1 оп отпсопзо 1 Иа 1 "Рейго 1 епр. 97-981.ьство СССР02 1979 ДЛЯ ИСЗОНЫплдсбопроими ЛЕДОВАСКВА" а, вылнен" Воды с опротиви я ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ й МНРЫТИ(71) Научно-производственение по термическим метнеФти "Соезтермнефть(5 Й)(57) 1. УСТАНОВКАНИЯ МОДЕЛИ ПРИФИЛЬТРОВОйВИНЫ содержащая модельполненную в виде камерыной грунтом, входные трупеременными гидравлическ лениями, выпускной трубопровод, имитатор обсадной колонны с перфорацион ными отверстиями, имитатор Фильтра и датчики давления, о т л и ч а ющ а я с я тем, .что, с целью расширения диапазона исследований и повышения достоверности полученных результатов при исследовании еистемц : пласт - перфорационное отверстие " Фиаьтр, она снабжена .механизмом перекрытия перфорационнцх отверстий имитатора обсадной колонны, перфорированными перегородками, расположенными на периферии камеры модели пласта, и непроницаемыми перегородками, установленными по перимеру с внешней стороны перфорированных пе" регородок и образующими с последними и стенками камеры изолированные друг от друга полости, каждая иэ которых гидравлически .сообщена с входнцми трубопроводами.2. Установка по и. 1, о т л и" ч а ю щ а я с я тем, что,внутренняя поверхность камеры модели плас" та, контактирующая с грунтом, вЫпол.мена с кольцевыми ребрами треуголь"ного профиля.Изобретение относится к горной промышленности, .а точнее к нефтегазодобывающей промышленности, и может быть использована для исследования различных гидродинамических процессов на модели прифильтровой эоны скважины.Известна установка, содержащая модель пласта, выполненную в виде камеры, заполненной грунтом, имита" торы обсадной колонны с перфорационными отверстями и фильтра, входные трубопроводы с переменными гидравлическими сопротивлениями выпускной трубопровод и датчики давления 1 1.Недостаток данной установки за" ключается в том, что она не позволяет изучать влияние плотности перФорации, взаимного расположения и поперечного сечения перфорационных отверстий на работу системы пластперфорационные отверстия - фильтр в процессе эксперимента,Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для исследования модели приФильтровой эойы скважины, содержащая модель пласта выполненную в виде камеры, заполненной грунтом, входные трубопроводы с переменными гид" равлическими сопротивлениями, выпускной трубопровод, имитатор обсадной колонны с перфорационными каналами, имитатор фильтр и датчики давле"ния 2 1.Недостаток известной установки заключается в том, что она не позволяет изменять направления фильтра"ционного потока в прискважинной зоне и на контуре питания расхода и ско" рости в каждом из перфорационных каналов имитатора обсадной колонны в процессе эксперимента, Так как в процессе работы скважины наблюдается изменение режима фильтрации жидкости в каждом конкретном перфорационном канале, вследствие кольматации дажеодного из нихЦелью изобретения является расширение диапазона исследований и повы 5 шения достоверности полученных результатов при исследовании системыпласт - перфорационный канал-фильтр,Поставленная цель достигается тем,что установка для исследования моде"10 ли прифильтровой эоны скважины, со"держащая модель пласта, выполненнуюв виде камеры, заполненной грунтом,входные трубопроводы с переменнымигидравлическими сопротивлениями, вы 15 пускной трубопровод, имитатор обсад"ной колонны с перфорационными каналами, имитатор фильтра и датчики давления, снабжена механизмом перекры"тия перфорационных отверстий имита"20 тора обсадной колонны, перфорированными перегородками, расположеннымина периферии камеры модели пласта,и непроницаемыми перегородками, установленными по периметру с внешней5 стороны перФорированных перегородоки образующими с последними и стенками камеры изолированные друг отдруга полости, каждая иэ которыхгидравлически сообщена с входными30 трубопроводами.Кроме того, внутренняя поверхностькамеры модели пласта, контактирующаяс грунтом, выполнена с кольцевымиребрами треугольного профиля,На Фиг. 1 изображена установка,общий вид с частичным вырезом; нафиг. 2 - то же, вид сверху с частичным вырезом; на Фиг. 3 - узел механизма перекрытия перфорационных кана"40 лов в обсадной колонне, разрез; нафиг. ч - часть поверхности установ"ки контактирующей с грунтом, разрез.Установка содержит модель пласта,выполненную в виде камеры 1, с пер"1.; Форированными перегородками 2 и сеткой 3, заполненную грунтом. Модельпласта выполнена с распределительной3 1033гкамерой 4, в которой установлены не"проницаемые перегородки 5, Перфорированная перегородка 2, стенка рас"оределительной камеры 4 и непроницаемые перегородки 5 образуют изолированные друг от друга полости 6, обеспечивающие.плоско"радиальное течениепотока в модели пласта. Кроме того,перфорированная перегородка 2.с сет- .кой 3. препятствуют попаданию грунта 10в распределительную камеру 4 при подготовке пласта.Каждая из изолированных полостей 6распределительной камеры 4 сообщается с входными трубопроводами 7 через 15переменные гидравлические сопротивления, например. дроссели 8. Дроссели8 служатдля подачи исследуемой жидкости в каждую из изолированных полостей 6 распределительной камеры 4 20с определенным расходом, Входные трубопроводы 7 сообщаются с нагнетательной линией 9. На нагнетательной линии9 установлено переменное гидравлическое сопротивление 10, обеспечивающее 25изменение объемной скорости закачкижидкости в модель пласта.В дне камеры 1 устанавливаютсякоаксиально имитаторы перфорированнойобсадной колонны 11 и Фильтра 12. З 0Внутрення полость имитатора фил ьтра12 сОобщается с выпускным трубопроводом 13. В имитаторе обсадной колон"ны 11 выполнены перфорационные от- .верстия 14, снабженные штуцерами 15ф 35имитирующими толщину цементного камня, в которых устанавливаются заслонки 16 с отверстием. Каждая из эасло"нок 16 связана тягой 17 с приводом18 их перемещения, расположенного40вне камеры 1 и выполненного, напри"мер, в виде винтовой пары. На свобод"ную поверхность грунта устанавливается диск 19, Между диском 19 и крыш"кой 20 камеры 1 размещаются упругиеэлементы 21, посредством которых45обеспечивается имитация горного давления,В различных местах камеры 1, а также у перфорационных отверстий 14 50 штуцеров 15 и в кольцевой полости 22, образованной имитаторами фипьтра 12 и обсадной колонны 11 устанавливаются датчики 23 давления. Вся внутренняя поверхность камеры 1 и диска 19, 55 контактирующая с грунтом, выполнена в виде кольцевых ребер 24 определенного профиля, например, треуголь"Ъ ного, с острыми углами Ы при вершине. Ребра 24 ориентированы перпенди" кулярно к направлению возможного проскальзывания Фипьтрационного потока вдоль поверхностей, контактирующих с грунтом,и образуют сплошные перегородки, Канавки 25 между соседними ребрами 24 заполняются грунтом того же фракционного состава, что и камера 1, Высота И ребер 24 и шаг между ними выбираются из условия превышения гидравлического сопротивления потоку вдоль поверхностей ребер 24, над гидравлическим сопротйвлением между вершинами ребер 24.Экспериментальные работы на установке проводят в следующей последовательности.В камеру 1 устанавливают датчики 23 давления, имитаторы обсадной колонны 11 и испытуемого Фильтра 12. Фильтр 12 соединяют с выпускным трубопроводом 13, В пазы штуцеров 15 вставляют заслонки 16, которые сое" диняют тягой 17 с приводом 18 их перемещения, Загружают модель песком фракционного состава, близким к фракционному составу исследуемого продуктивного интервала и подвергают,его уплотнению. На грунт устанавливают диск 19, упругие элементы 21 и крепят крышку 20 к камере 1. Затем насыщают грунт пластовой жидкос" тью, например нефтью, и приступают к проведению эксперимента по определенной методике, составленной в за" висимости от целей эксперимента.При определении влияния плотнос" ти перфорации, взаимного распределе" ния и поперечного сечения перфорационных отверстий 14 на работоспособ" ность системы пласт - перфорационные отверстия - Фильтр и производитель" ность скважины, эксперимент проводят следующим образом,При заданной плотности перфорации, взаимного расположения и поперечного сечения перфорационных отверстий 14 и заданном давлении замеряют расход прокачиваемой жидкости и-контролируют интенсивность выноса песка. В процессе эксперимента перекрывают полностью или частично определенное количество перфорационных отверстий 14 с помощью заслонок 16, связанных посредством тяг 17 с приводом 18, и снова замеряют расход прокачиваемой жидкости и контролируют интенсивность1,ЧВ,ВВВВВ ВфВ фВВВВ ВВВ ВВВФ фВВфВффВВ В еВФФ СВВВВВВюВеВВ Вф 1вюВ ВВ ВВ В 1ВВ В ВВВВчф В ВВВВ еф Вй В, чВ ВВ е у)выноса песка. На основании получен" ных в результате эксперимента данных выбирают оптимальную плбтность перФорации продуктивного интервала сква" жины, взаимное расположение и попе" речное сечение перФорационных отверстий.,при которых обеспечивается наи" .большая производительность скважины при допустимом выносе песка.Для получения более достоверных результатов, при выявлении изменений, происходящих в системе пласт-перфо" рационные отверстия-Фильтр и изме" нений производительности скважины, при условиях различной проницаемости зон контура питания, эксперимент проводят следующим образом.При заданной плотности перФорации, взаимном расположении и поперечном сечении перФорационных отверстий 14 и заданном давлении или расходе прокачиваемой жидкости в нагнета" тельной линии 9; посредством дросселей 8 регулируется расход рабочейжидкости, подаваемой в изолированныеполости 6, контролируется интенсив ность выноса песка и расход прокачиваемой жидкости на выходе из выпуск"ного трубопровода 13,Данные, полученные в результатеэксперимента, позволяют выбрать бо О лее рациональную сетку размещенияэксплуатационных и нагнетательныхскважин при разработке исследуемогоместорождения.Изобретение позволяет получитьзначительный экономический эфФектза счет исключения экспериментальных работ непосредственно в добывающих скважинах, увеличения межремонт"ного периода работы действующего Фон" 20 да скважин и уменьшение эррозионногоизноса подземного и наземного обору"дования.дписноеР акаэ Я 3 МП п жгород, ул. Проектная Ре актор А В Госудаделам и Й ж 03твенною комитета С обретений и открытийРауаская наб ктор В. Бутя