一种可视化气井底水封堵实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种可视化气井底水封堵实验装置，包括腔室，以及沿竖向穿设固定在腔室顶板上的管体，管体与腔室的顶板之间密封设置，管体的侧壁上开设有位于腔室内腔的进气孔，腔室的内腔填充有砂体，腔室的侧板透明设置，腔室的侧板上设有注气管和位于注气管下方的注水管，所述注气管和注水管均与腔室的内腔连通，注气管和注水管上均安装有阀门。本实用新型专利技术通过设置透明的腔室侧板，实现了实验过程的可视化，通过注气管和注水管分别向腔室内注入气、水，在腔室内形成含水层段和含气层段，配合腔室内填充的砂体，使腔室内的工况与气井实际工况接近，便于进行气井底水封堵实验，从而为气井堵水提供可靠的实验数据和依据。为气井堵水提供可靠的实验数据和依据。为气井堵水提供可靠的实验数据和依据。

【技术实现步骤摘要】
一种可视化气井底水封堵实验装置


[0001]本技术涉及石油天然气工业提高油气采收率实验设备的辅助工具
，尤其涉及到气井的水封堵，具体是指一种可视化气井底水封堵实验装置。

技术介绍

[0002]随着天然气在工业能源中的地位与日剧增,天然气的发展也已成为一个热点，也将成为能源行业新的经济增长点。但气井生产过程中普遍存在产量衰减严重、含水上升速度快的问题，特别是高含水问题，导致了一些气井无法正常生产或关井。
[0003]对一些出水气井,如果能用堵水技术直接解决的话,不仅可以降低处理成本,增加经济效益,而且还避免了排水采气工艺中大量产出水的处理,减轻了环境污染、地层出砂、管线腐蚀和结垢等现象。目前在国内外应用较多的气井堵水技术是采用排水采气的方法,但是该方法对一些采用排水采气工艺技术成本较高或现场不具备排水采气工艺技术条件的出水气井并不适用，因此有必要研究新的气井堵水技术。
[0004]在研究新的气井堵水技术的过程中，技术人员想到了利用水、气分层原理结合堵剂实现井底水封堵的方案，在应用到实际作业之前需要先进行实验，以便于更好地实现封堵水的效果。但气井堵水模拟难度较大,目前还没有成熟的实验模拟装置。

技术实现思路

[0005]本技术针对现有技术的不足，提供一种可视化气井底水封堵实验装置，给井底水封堵实验提供了条件，便于技术人员通过实验了解封堵情况。
[0006]本技术是通过如下技术方案实现的，提供一种可视化气井底水封堵实验装置，包括腔室，以及沿竖向穿设固定在腔室顶板上的管体，管体与腔室的顶板之间密封设置，管体的侧壁上开设有位于腔室内腔的进气孔，腔室的内腔填充有砂体，腔室的侧板透明设置，腔室的侧板上设有注气管和位于注气管下方的注水管，所述注气管和注水管均与腔室的内腔连通，注气管和注水管上均安装有阀门。
[0007]本方案将腔室的侧板设置为透明，便于观察腔室内的水位和堵剂情况，从而及时进行相关步骤，通过设置注水管和注气管，方便向腔室内注入水和气，通过设置的管体，形成气体流出通道，并可作为注入堵剂的通道，结构更加简单，通过设置阀门，便于分别控制注气管和注水管的通断，保证实验进行，通过在腔室内填充砂体，更加接近实际气井的情况，使得实验效果和数据更准确。
[0008]作为优化，腔室两相对的侧板上均设有所述的注气管，且两侧的注气管位于同一高度，提高了注气效率。
[0009]作为优化，腔室两相对的侧板上均设有所述的注水管，且两侧的注水管位于同一高度，提高了注水效率。
[0010]作为优化，腔室的顶板与腔室的侧板通过螺栓固接，且在腔室的顶板与腔室的侧板之间设有密封圈。本优化方案的设置，方便拆卸腔室顶板，以便于装入或更换砂体类型，
通过设置密封圈，保证了腔室密封性能，进一步保证了实验效果。
[0011]作为优化，所述注气管和注水管在高度方向上的距离为腔室高度的1/3~1/2。本优化方案的设置，有效避免了水气分界线与注水管或注气管相对，从而避免了在注入堵剂时气体流出。
[0012]本技术的有益效果为：通过设置透明的腔室侧板，实现了实验过程的可视化，通过注气管和注水管分别向腔室内注入气、水，在腔室内形成含水层段和含气层段，配合腔室内填充的砂体，使腔室内的工况与气井实际工况接近，便于进行气井底水封堵实验，从而为气井堵水提供可靠的实验数据和依据。
附图说明
[0013]图1为本技术实验装置结构示意图；
[0014]图2为使用本技术实验装置进行实验时的初级阶段气水空间分布示意图；
[0015]图3为使用本技术实验装置进行实验时的高含水阶段气水空间分布示意图；
[0016]图4为使用本技术实验装置进行实验时注入堵剂后的堵剂空间分布示意图；
[0017]图5为使用本技术实验装置进行实验时堵剂及气体疏通空间分布示意图；
[0018]图中所示：
[0019]1、顶板，2、含气层段，3、含水层段，4、管体，5、注气管，6、注水管，7、水锥，8、堵剂， 9、腔室。
具体实施方式
[0020]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
[0021]如图1所示一种可视化气井底水封堵实验装置，包括腔室9，以及沿竖向穿设固定在腔室顶板上的管体4，腔室的横截面为方形，管体与腔室的顶板1之间密封设置，本实施的管体和顶板1之间通过焊接密封，管体的上端延伸出顶板，也设有与堵剂注入装置密封连接的接头，管体的下端位于腔室的内腔，管体的侧壁上开设有位于腔室内腔的进气孔。
[0022]腔室的框架采用不锈钢框架，腔室的内腔填充有砂体，腔室的侧板和顶板均为透明板，实现实验的可视化。腔室的顶板与腔室的侧板通过螺栓固接，且在腔室的顶板与腔室的侧板之间设有密封圈。腔室的侧板上设有注气管5和位于注气管5下方的注水管6，注气管和注水管在高度方向上的距离为腔室高度的1/3~1/2，所述注气管和注水管均与腔室的内腔连通，注气管和注水管上均安装有阀门。 本实施例在腔室其中两相对的侧板上均设有所述的注气管，且两侧的注气管位于同一高度，腔室其中两相对的侧板上均设有所述的注水管，且两侧的注水管位于同一高度，以提高注气和注水效率，从而提高了实验效率。
[0023]本实施例的实验装置能进行气井高含水后堵水工艺实验，从而为气井堵水提供可靠的实验数据和依据，为气井堵水工艺优化和堵水技术研发提供了实验手段，为气井的高效开发提供了技术支撑。
[0024]具体的，使用本实施例可视化气井底水封堵实验装置进行的实验方法，包括以下步骤：
[0025]1、向腔室内填充砂体，并注入饱和水和饱和气，静止后形成含气层段2和位于含气层段下方的含水层段3，如图2所示，注气管位于含气层段，注水管位于含水层段；
[0026]2、从注气管和注水管以相同的压力分别注入氮气和水，腔室内的气体进入管体，并向上排出，实现采气；当腔室内出现如图3所示的高含水状态时，停止注水和注气，此时在管体下部形成一定高度的水锥7；
[0027]3、关闭注气管阀门，将管体上端连接堵剂注入装置，打开注水管阀门，通过管体向腔室内注入堵剂8，堵剂8在恒温状态时凝固成胶，如图4所示，由于压强作用，堵剂进入至腔室后，相应体积的水从注水孔流出；
[0028]4、堵剂成胶后，对管体的下部形成封堵，防止水进入管体，继续关闭注气管阀门，继续打开注水管阀门，从管体上端向腔室内注入氮气，如图5所示，使管体上部被较薄胶层封堵的进气孔疏通，当压力平稳或压力下降后，停止氮气注入；
[0029]5、恢复从管体的正常采气，并评价堵水效果。
[0030]当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本技术未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本技术的技术方案并非是对本技术的限制，参照优选的实施方式对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可视化气井底水封堵实验装置，其特征在于：包括腔室（9），以及沿竖向穿设固定在腔室顶板上的管体（4），管体与腔室的顶板（1）之间密封设置，管体的侧壁上开设有位于腔室内腔的进气孔，腔室的内腔填充有砂体，腔室的侧板透明设置，腔室的侧板上设有注气管（5）和位于注气管（5）下方的注水管（6），所述注气管和注水管均与腔室的内腔连通，注气管和注水管上均安装有阀门。2.根据权利要求1所述的一种可视化气井底水封堵实验装置，其特征在于：腔室两相对的侧板上均设有所述的注...

【专利技术属性】
技术研发人员：温鸿滨，欧宝明，马中跃，康瑞鑫，倪勇，宋岱峰，章志轩，徐鹿敏，王明，廖丽，陈玉龙，
申请(专利权)人：山东石大油田技术服务股份有限公司，
类型：新型
国别省市：