Устройство для испытания моделей пескующих фильтров и бесфильтровых скважин

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{5l )M. Кл.

Е 21 В 43/08

3Ъоударотвеииый квинтет

СССР ио делаи иаебретений и открытий

Опублнковано23.10. 81. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 25 .1 0 .81 (53 ) УД К 622 . 245. .54(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. В. Архидьяконских и В. M. Крутов

Пермский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. А.M.Ãoðüêoão и Пермская комплексная геологоразведочная экспедиция Министерства геологии РСФСР (7l) Заявители (54) УСТРОЙСТВО. ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МОДЕЛЕЙ ПЕСКУЮЩИХФИЛЬТРОВ И БЕСФИЛЬТРОВЫХ СКВАЖИН

1

Изобретение относится к технике- Nsвлечения из недр жидкости.(газа) с помощью скважин и предназначаетсядля использования в лабораторных и производственных условиях при разработках и проверке работоспособности новых конструкций скважин на Веду (; нефть, газ), кроме того, оно может быть использовано при разработке конструкций геологотехнологических сква.жин и в научных целях для исследова10 ния процессов, связанных с развитием ,систем типа; струя, полость, вторичная трещиноватость, 35

Известно устройство для испытания фильтров скважин, состоящее из перфорированного,каркаса цилиндрической формы, в который засыпается песок и устанавливается испытываемый а1ескующий сетчатый (проволочный / фильтр или его модель. Каркас помещен в металлический бак, заполненный жидко- стью, Прибор предназначен, в основном для подбора размеров в свету ячеек сетки фильтра (1).

Недостатком прибора является невозможность визуально наблюдать за процессом разрушения песчанного монолита и образования приемной полости при испытании на нем фильтров, а . бесфильтровые скважины на нем пе подлежат опрОбованию.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для испытания моделей пескующих фильтров и бесфильтровых скважин, состоящее из металлического бака с застекленным смотровым окном, в котором установлен перфорированный каркас для загрузки песком и установки приемников жидкости 12 ).

Недостатком устройства является то, что на нем моделируются условия только нижней части опробуемого горизонта — в непосредственной близости от подошвенного водоупора. Кроме того, известное устройство отличает874989 ся сравнительной громоздкостью из-за необходимости большого объема песка для его разовой загрузки. На приборе нельзя исследовать процессы взаимодействия нескольких моделей приемников. Прибор не обладает достаточной жесткостью для испытания моделей под давлением жидкости газа) .

Цель изобретения — обеспечение работы устройства на различных режимах испытания.

Поставленная цель достигается тем, что перфорированный каркас выполнен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости и изменения угла наклона.

Перфорированный каркас может быть выполнен в виде прямоугольной пластины, которую можно размещать в корпусе с помощью крепежа на различном расстоянии от испытываемых моделей и под различным углом наклона к горизонту. При необходимости можно менять и форму самого каркаса делая его, например, изогнутым. Размещение приемников в непосредственной близости у одной из боковых стенок прибора позволяет повысить жесткость прибора за счет уменьшения при этом его none30 речйых размеров в два раза. Уменьшение поперечных размеров снижает объем загрузочного пространства. Этому же способствует переход на плоскую модель прибора.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства в плане; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1.

Устройство для испытания пескующих фильтров и бесфильтровых скважин состоит из прямоугольного бака 1 со

/ стенками из органического стекла, служащего смотровым окном 2. Бак закрыт сверху крышкой 3. Внутри бака у одной из боковых стенок его размещается выполненный в виде пластины шириной, равной зазору между стенками стеклами, перфорированный каркас 4;

Каркас может устанавливаться на любом расстоянии от боковой стенки прибора, под любым углом наклона к го-. 50 ризонту с помощью специальных крепежных средств, расположенных в нижней

5 и верхней 6 частях устройства. У противоположной каркасу боковой стенки в дне бака имеется несколько сквоз-у ных отверстий с приваренными к дну напротив них снизу иатрубками с сальниковыми устройствами 7. В отверстие омещается испытываемый приемник (фильтр или бесфильтровая скважина) или его модель 8, снабженная снизу запорной пробкой 9. Любое из отверстий может быть перекрыто заглушкой

10, Бак имеет в верхней части патрубок для подвода жидкости или газа 11

7 снабженный манометром 12. В нижней час ти бака имеется сливное отверстие 13, снабженное пробкой 14.

Устройство, работает следуюшим образом.

Закрепляют модель скважины 8 в сальнике 7 и закрывают ее пробкой 9.

Устанавливают перфорированный каркас

4 с помощью крепежных средств 5 и 6 под нужным углом и на необходимом расстоянии от модели скважины 8. Расстояние перфорированного каркаса 4 от модели скважины 8 выбирают с учетом предполагаемых размеров полости в зависимости от гранулометрического состава подготовленного к засыпке песка из расчета: чем больше предполагаемые размеры полости, тем дальше от модели должен быть удален перфорированный каркас. Наклон перфорированного пекаркаса 4 к горизонту определяется заданными условиями моделирования. При моделировании условий притока жидкости или газа, существующих в нижней части продуктивного горизонта, верхнюю часть перфорированного каркаса 4 наклоняют в сторону модели скважины, в верхней. — верх каркаса наклоняют в противоположную от модели 8 сторону, в средней части перфорированный каркас 4 устанавливают вертикально. Для выяснения характера взаимодействия отдельных струй жидкости (газа) и их влияния на форму и устойчивость приемной полости могут одновременно размещаться несколько моделей скважин 8. После установки модели 8 и перфорированного каркаса 4 е бак засыпают песок 15 между перфорированным каркасом 4 и боковой стенкой корпуса, у которой размещен приемник 8 ° Песок постоянно. уплотняют и одновременно заливают в пространство между перфорированным каркасом 4 и ближайшей боковой стенкой бака 1 жидкость 16 для вытеснения из песка пузырьков воздуха. После засыпки и полной утрамбовки песка до требуемой отметки устанавливают необходимый напор жидкости (в безнапорных условиях на уровне верхнего иатрубка 11, в этом случае крышка 3 не старится). В на5 8 порных условиях ставят крышку 3 с резиновой прокладкой и стяжными болтами, устанавливают по манометру 12 требуемое давление жидкости (газа).

Затем открывают пробку 9 модели 8 и приступают к опыту, добиваясь свободного вытекания смеси жидкости и песка. После образования в песке водо— (нефте-, г аз о-) приемной поло сти 1 7 переходят к переменному режиму эксплуатации путем неоднократного закрытия и открытия отверстия модели 8 °

Добиваются конечного результата: полного прекращения пескования или же обрушения полости, Во время опыта делают зарисовки, фотографии, записи, наблюдают за развитием струй, полос-. тей, вторичной трещиноватости, при необходимости проводят киносъемку процессов, а также делают слепки полостей. После завершения опыта доступ воды (нефти, газа) прекращают.

Сливают из устройства жидкость через патрубок 13, открывая пробку 14. После этого освобождают устройство от песка, а при необходимости и от модели скважины, и приступают к следующему опыту.

В связи с наличием в устройстве одностороннего передвижного по расстоянию и углу наклона каркаса, выполненного в виде прямоугольной плас, тины, в засыпаемом в устройство песке формируется приток жидкости определенного направления, моделирующий результатирующее направление притока жидкости в натурных условиях, при размещении водо-(нефте-, газо-) приемника в той или иной по высоте части продуктивного горизонта. Это расширяет границы применения устрой74989 6 ства не только без увеличения его

i габаритов, но и позволяет сократить последние без ухудшения качества исследования. В результате уменьшается требуемый для засыпки объем песка, снижаются время и затраты на изготовление и эксплуатацию устройства. Име.ющаяся возможность разместить одно3 временно и испытать несколько рядом

1р расположенных приемников жидкости(газа) на данном устройстве позволяет вести наблюдения по выявлению характера взаимодействия нескольких струй, развитию объединенной полости и вто15 ричной трещиноватости в научных и прикладных. целях.

Формула изобретения

2р Устройство для испытания моделей пескующих фильтров и бесфильтровых скважин, состоящее из металлического бака с застеклянным смотровым окном в котором установлен перфорирован25 ный каркас для засыпки в него песка и установки приемников жидкости, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обесПечения работы устройства на различных режимах испытания, перЗр форированный каркас выполнен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости и изменения угла наклона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник гидрогеолога. Под редакцией И. Е. Альтовского M.

Гостоптехиздат, 1962, с. 360.

2. Авторское свидетельство СССР

4р У 356345, кл. Е 21 В 43/08, 1969 (прототип ).

Составитель Е. Молчанова

Редактор Н. Лазаренко Техред М.Рейвес Корректор А. Ференц

Заказ 9284/55 Тираж ЬЗО Подписное

И1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4