井下混砂工具地面物模试验研究.pdf

　 　 石　 油　 机　 械 　 　 　 　 　 　 ２０１６年　 第４４卷　 第２期 ＣＨＩＮＡ ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ — ８９ — ◀油气田开发工程▶ 井下混砂工具地面物模试验研究∗ １，２ １，２ １，２ １，２ １，２ ３ 邵　 媛 　 付钢旦 　 桂　 捷 　 任　 勇 　 任国富 　 胡强法 （１ 长庆油田公司油气工艺研究院　 ２ 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室　 ３ 江汉机械研究所） 　 　 摘要： 为了研究井下控砂浓度实时混砂机理， 借助现场压裂设备及井下混砂工具， 开展了井 下混砂工具地面物模试验研究。 试验方案依据井下控砂浓度工艺原理设计， 按照１∶１的比例进行 全真模拟， 并设计、 制作了可视化模拟井筒试验装置， 优选了试验参数和配套设施， 采用现场压裂 设备完成了携砂液性能和泵注设备能力测试以及井下混砂工具性能测试试验。 试验结果表明， 采用 ３ 常规压裂机组， 使用高黏度基液携砂， 可实现１１０％超高砂质量浓度 （１８００ ｋｇ／ ｍ ） 条件下稳定泵 注， 井下混砂工具旋流效果明显， 混砂距离在０６ ｍ 以内。 试验还发现井下混砂工具的混砂距离随 着油管排量及环空排量变化而变化。 该试验为混砂机理研究和现场施工方案设计提供了依据。 关键词： 井下混砂工具； 物理模型试验； 井下控砂浓度； 混砂距离； 油管排量； 环空排量 － 中图分类号： ＴＥ９３４　 文献标识码： Ａ　 ｄｏｉ： １０１６０８２／ ｊｃｎｋｉｉｓｓｎ１００１ ４５７８２０１６０２０１９ Ｇｒｏｕｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｄｏｗｎｈｏｌｅ Ｓａｎｄ Ｍｉｘｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ １，２ １，２ １，２ １，２ １，２ ３ Ｓｈａｏ Ｙｕａｎ 　 Ｆｕ Ｇａｎｇｄａｎ 　 Ｇｕｉ Ｊｉｅ 　 Ｒｅｎ Ｙｏｎｇ 　 Ｒｅｎ Ｇｕｏｆｕ 　 Ｈｕ Ｑｉａｎｇｆａ （１Ｏｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ； ２Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ｌｏｗｐｅｒｍｅａ⁃ ｂｉｌｉｔｙ ｏｉｌ ａｎｄｇａｓｆｉｅｌｄ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ； ３ＪｉａｎｇｈａｎＭａｃｈｉｎｅｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅ ｓａｎｄ ｍｉｘｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅ ｄｏｗｎｈｏｌｅ ｓａｎｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｏｏｌ， ａ ｇｒｏｕｎｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｏｗｎｈｏｌｅ ｓａｎｄ ｍｉｘｉｎｇ ｔｏｏｌ ｈａｓｂｅｅｎ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄｗｉｔｈ ｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｏｗｎｈｏｌｅ ｓａｎｄ ｍｉｘｉｎｇ ｔｏｏｌＴｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｐｒｏｇｒａｍ