Установка для исследования противопесочных фильтров — SU 872730 (original) (raw)
(23) Приоритет(51)М. Кл. Е 21 В 43/02 Гооудерстеаииый кокитет СССР ио делан иэооретеиий и открытий(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОТИВОПЕСОЧНЫХ ФИЛЬТРОВ Изобретение относится к нефтяной промышленности, конкретно к исследо" ванию фильтров, предназначенных длянефтяных скважин,Известно устройство для исследования работоспособности гравийных на- ф бивок, содержащее перфорированную секцию трубы, имитирующую фильтровую часть скважины, шламовый насос для подачи, жидкости с песком через фильтр, нагнетательную и выкидную линии, контрольно-измерительную аппаратуру1.Недостатком этого устройства является то, что в нем невозможно определять п:линтервальное изменение. проницаемости многослойной гравийной набивки, а также определять степень кальматации (механической, биологической и химической) отдельных фильт 20 рационных элементов (щелевых отверстий фильтра, гравийной набивки и перфорационных отверстий) в условиях неразрывной системы скважина-пласт. Наиболее близким решением к изобретению является установка для ис- следования противопесочных фильтров, содержащая модель щели фильтра, содер жащая цилиндрическую камеру, установленный в ней щелевой фильтр, нагнетательные и выкидные линии, соединенные с цилиндрической камерой, отстойник, насос со смесителем, установленным на нагнетательной линии, и контрольно-измерительную аппаратуру.Установка позволяет вести визуальное наблюдение за движением регулируемой подачи песка на фильтр и имеет устройство для непрерывного ввода песка в фильтр 121. Недостатком этой установки является то, что она не дает возможности регулировать размеры щелей и перфорационных отверстий в исследуемых фильтрах, на этой установке невозможно определить поинтервальное изменение проницаемости многослойных набивок,а также степень кальматации отдельныхэлементов фильтра.Цель изобретения - повышение достоверности полученных результатовисследования фильтров с гравийнойнабивкой.Поставленная цель достигается тем,что установка снабжена перфорированной перегородкой, установленной вцилиндрической камере, а щели фильтра Овыполнены в виде двух сопряженных понаружной и внутренней поверхностипластин, одна иэ которых установленас возможностью перемещения относительно другой, причем гравийная набивка фильтра разделена перфорированной перегородкой на два слоя,Наличие в конструкции устройствамодели щели, выполненной в вице пластин, позволяет регулировать размеры20щели Фильтра и, в результате, намного ускорить процесс исследования,так как отпадает необходимость прорезания и собирания каждый раз новыхщелей соответственно исследуемым гра- .25вийным набивкам. Кроме того, наличиегравийной набивки, разделенной на .слои перегородкой, имитирующей перфорированную обсадную колонну, и постоянное соединение камеры с лопастным30смесителем и эжектором создают условия исследования, максимально приближенные к реальным (скважинным).На Фиг. 1 изображена схема установки для исследования противопесочных фильтров; на фиг. 2 - схема испытательной камеры, общий вид; нафиг. 3 - модель щели.Установка содержит цилиндрическуюкамерус крышками 2 и корпусом3. В верхней крышке выполнено отверстие 4 для подачи жидкости с пескоми установлен термометр 5 для измерения температуры жидкости в испытательной камере, К отверстию в верхней и нижней крышках присоединены45трубы циркуляционной системы 6. Вцилиндрическом корпусе 3 установленазаполненная гравием 7 перегородка8 с имитацией перфорационного канала 9, в которой и происходит испытание гравийной набивки. В нижней части цилиндрической испытательной камеры закреплена регулируемая щель 10,имитирующая щель в фильтре, выполненная в виде прикрепленных на под- ыставку 1 винтами 12 пластин 13 и 14,Пластина 14 имеет возможность поступательного перемещения относительно пластины 13 с помощью регулирующих винтов 5, находящихся н прорезях 16.Установка содержит также насос 17, которым жидкость с установленной с помощью лопастного смесителя 18 и эжектора 19 концентрацией песка подается в цилиндрическую испытательную камеру 1, Температура рабочей жидкбсти поддерживается в заданных для исследования пределах ультратермостатом 20. Установка оснащена необходимой контрольно-измерительной аппаратурой: манометрами 21, дифференциаль-, ным манометром 22, расходомерами 23, с помощью которых замеряются давление и расход жидкости на различных участках системы, на входах: в испытательную камеру 1, в лопастной смеситель 18 и н цилиндр 24 с имитацией перфорационного канала 25 для варианта Фильтрации через гравийную набивку жидкости с размытыми образцами естественных пород 26. Из камеры 1 проФильтровавшаяся жидкость проходит в лоток 27, где определяется ее расход. Улавливание профильтронавшегося песка происходит в отстойнике 28. Процесс регенерации гравийной набивки осуществляется путем обратной прокачки реагентов из емкости 29 через масляный затвор 30 с помощью сжатого азота 31.Установка работает следующим образом.Путем регулирования винтов 15 (см. Фиг. 3) и за счет движения этих винтов в прорезях 6 пластина 14 устанавливается на расстоянии 0-10 мм относительно пластины. 13, винты 15 закрепляются и устанавливается щель 10 (фиг. 1, 2), запланированного для исследования размера, зависящегося от диаметра гравия 7, засыпаемого в цилиндрическую камеру 1.В цилиндрическую камеру 1 через циркуляционную систему 6 подается насосом 7 жидкость с установленной при помощи лопастного смесителя 18 и зжектора 19 концентрацией песка, или жидкость, прошедшая через цилиндр 24 с имитацией перфорационного канала 25 с размытыми образцами естественных пород 26. Температура рабочей жидкости поддерживается в заданных для исследования пределах ультратермостатом 20.С помощью контрольно-измерительной аппаратуры манометров 21, дифференциального манометра 22 и расходо"меров 23, замеряются давление и расход жидкости на входах в испытательную камеру , в лопастной смеситель 18 и цилиндр 24.Из испытательной камеры профильтровавшаяся через гравийную набивку 7 жидкость проходит сквозь щель 10 в лоток 27. Определяется расход жидкости в единицу времени, при прохождении через гравийную набивку и щель, 10 определяются проницаемость и фильтрующая способность гравийной набивки. Температура жидкости внутри испытательной камеры 1 определяется термометром 5. Улавливание профильтро вавшегося песка происходит в отстойнике 28, Процессрегенерации гравийной набивки осуществляется путем обратной прокачки реагентов из емкости 29, через масляный затвор 30 ро с помощью сжатого азота 31.Использование установки позволит обеспечить воэможность получения обьективных данных для разработки и создания многослойной гравийной на бивки на контактах с фильтром эксплуатационной колонны и пластом;возможность ускорения процесса исследования работы противопесочных фильтров; возможность установления размеров щелевых отверстий в фильтре и эксплуатационной колонне; возможность определения критических скоростей и условий движения жидкости в пласте и гравийной набивке, обеспечивающих работу системы скважина-пласт без заилевания и возможность определения поинтервального изменения проницаемос. ти многослойной гравийной набивки, а также степени кальматации отдельных фильтрационных элементов в условиях неразрывной системы скважина-пласт.Формула изобретенияУстановка для исследования противо- песочных фильтров, содержащая цилиндрическую камеру, установленный в ней щелевой фильтр, нагнетательные и выкидные линии, соединенные с цилиндрической камерой, отстойник, насос со смесителем, установленным на нагнетательной линии, и контрольно-измерительную аппаратуру, о т л и ч а - ю щ у ю с я тем, что, с целью повьппения достоверности полученных результатов при исследовании фильтров с гравийной набивкой, она снабжена перфорированной перегородкой, установленной в цилиндрической камере, а щели фильтра выполнены в виде двух сопряженных по наружной и внутренней поверхности пластин, одна из которых установлена с возможностью перемещения относительно другой, причем гра-, вийная набивка фильтра разделена пер" форированной перегородкой на два слоя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе;1. Кулиев С.М. Опытное применение гравийных фильтров. Баку, Азнефтеиздат, 1951. с. 19.2. Авторское свидетельство СССР И 1 б 2480, кл. Е 21 В 43/02, 1961 (прототип)