用于完井工程防砂模拟的测试设备及实验系统的制作方法

1.本发明属于石油天然气开采技术领域，具体涉及一种多功能用于完井工程防砂模拟的测试设备及实验系统。


背景技术：

2.传统的油气井筒流动一般为气液或油气水多相流动，但井底出砂造成井筒流动引入了固相，使得井筒流动变为气固、气液固等更加复杂的多相流动，固相的引入不但改变了原有的流动机理，而且在井筒流动规律预测方面增加更多的不确定性。油气井出砂是困扰疏松砂岩油气藏开发的主要因素之一，储层出砂会给油气井正常生产带来诸多不利的影响，例如砂埋油气藏造成产量下降甚至停产，出砂严重时会引起井壁坍塌而损坏套管，此时需要进行冲砂作业，将会增加生产成本，因此，研究井底固相颗粒的运移与防砂筛管的堵塞机理对油气井防砂和增产至关重要。
3.但是，现有的防砂模拟实验装置功能比较单一，只能对一种长度的井筒和一种储层生产条件进行防砂模拟实验，以及也无法同时对不同种类的防砂筛管进行防砂效果的测试，从而导致实验效率低，并在一定程度上影响和限制了防砂模拟实验的可操性和数据的精确性。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述缺陷或不足，本发明提供了一种用于完井工程防砂模拟的测试设备及实验系统，旨在解决现有的防砂模拟实验装置功能单一，只能对一种长度的井筒和一种储层生产条件进行防砂模拟实验，以及也无法同时对不同种类的防砂筛管进行防砂效果的测试的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种用于完井工程防砂模拟的测试设备，其中测试设备包括外管组件、内管组件、封隔装置以及压力检测装置；内管组件置于外管组件内并与外管组件形成环空通道，内管组件包括顺次设置的第一内管、第二内管和第三内管，第三内管的一端伸出于外管组件并形成有出液口，第一内管和第二内管之间用于设置第一防砂筛管，第二内管和第三内管之间用于设置第二防砂筛管；封隔装置设置在第二内管的外周侧上并用于将环空通道分隔为两个单元环空，两个单元环空分别对应的外管组件上均形成有供砂液进入的注入口；两个单元环空分别对应的外管组件上均设置有压力检测装置。
6.在本发明的实施例中，外管组件为透明管件，测试设备还包括沿外管组件的长度方向可移动设置的观测相机。
7.在本发明的实施例中，测试设备还包括控制装置，控制装置分别与压力检测装置和观测相机通讯连接。
8.在本发明的实施例中，测试设备还包括旋转装置，外管组件可转动地设置在旋转装置上。
9.在本发明的实施例中，旋转装置包括基座、支撑柱、连接轴和驱动件；支撑柱的数
量为两个，两个支撑柱相对间隔设置在基座上；连接轴的数量为两个，两个连接轴一一对应可转动地设置在两个支撑柱上，并分别与外管组件连接；驱动件与连接轴连接。
10.在本发明的实施例中，封隔装置为液压可回收封隔器。
11.在本发明的实施例中，第二内管的数量为至少两个，第一内管、至少两个第二内管中的每个第二内管、以及第三内管顺次设置，第一内管和相邻设置的第二内管之间用于设置第一防砂筛管，第三内管和相邻设置的第二内管之间用于设置第二防砂筛管，任意相邻设置的两个第二内管之间用于设置第三防砂筛管，封隔装置的数量与第二内管的数量相同，至少两个封隔装置与至少两个第二内管一一对应设置，至少两个封隔装置用于将环空通道分隔为至少三个单元环空，至少三个单元环空分别对应的外管组件上均形成有注入口，至少三个单元环空分别对应的外管组件上均设置有压力检测装置。
12.在本发明的实施例中，外管组件包括进口法兰、中间法兰、出口法兰、第一外管、第二外管、进口端盖和出口端盖，第一外管和第一内管通过进口法兰连接，进口端盖设置在进口法兰上并用于密封第一内管，进口法兰上形成有与单元环空对应的注入口，第一外管和第二外管通过中间法兰连接，中间法兰上形成有与单元环空对应的注入口，第二外管和第三内管通过出口法兰连接，出口端盖设置在出口法兰上并用于密封出口法兰。
13.为实现上述目的，本发明还提供一种用于完井工程防砂模拟的实验系统，其中，实验系统包括供水设备、供油设备、供砂设备以及根据以上所述的用于完井工程防砂模拟的测试设备；供水设备包括顺次连接的供水罐、供水流量计和第一供水阀门；供油设备包括顺次连接的供油罐、供油流量计和第一供油阀门；供砂设备包括顺次连接的第一供砂罐和第一供砂阀门；测试设备的注入口通过管道分别与第一供水阀门、第一供油阀门和第一供砂阀门连接。
14.在本发明的实施例中，实验系统还包括回收设备，回收设备包括顺次连接的第一回收阀门、过滤器和三相分离器，第一回收阀门通过管道与出液口连接，三相分离器通过管道分别与供水罐和供油罐连接。
15.通过上述技术方案，本发明实施例所提供的用于完井工程防砂模拟的测试设备具有如下的有益效果：
16.用于完井工程防砂模拟的测试设备包括外管组件、内管组件、封隔装置以及压力检测装置，内管组件置于外管组件内并与外管组件形成环空通道，内管组件包括顺次设置的第一内管、第二内管和第三内管，第三内管的一端伸出于外管组件并形成有出液口，第一内管和第二内管之间用于设置第一防砂筛管，第二内管和第三内管之间用于设置第二防砂筛管，封隔装置设置在第二内管的外周侧上并用于将环空通道分隔为两个单元环空，两个单元环空分别对应的外管组件上均形成有供砂液进入的注入口，两个单元环空分别对应的外管组件上均设置有压力检测装置。即通过控制设置在第二内管的外周侧上的封隔装置可以将环空通道分隔为两个单元环空，使得两个单元环空对应的外管组件可以模拟两段独立的短井筒，同时每个单元环空分别对应的外管组件上均形成有供砂液注入的注入口以及设置有压力检测装置，第一内管和第二内管之间用于设置有第一防砂筛管，第二内管和第三内管之间用于设置有第二防砂筛管，则每个单元环空内均设置有防砂筛管，此时通过测试设备可以完成第一长度的井筒的防砂模拟实验，通过控制封隔装置连通环空通道可以使得整个外管组件可以模拟一段长井筒，此时则可以完成第二长度的井筒的防砂模拟实验；当
控制封隔装置将外管组件分隔两段独立的短井筒时，还可以分别向对应的注入口注入不同比例的砂液，以能够同时对不同的储层生产条件进行防砂模拟实验；此外，当控制封隔装置将外管组件分隔两段独立的短井筒时，还可以将第一防砂筛管和第二防砂筛管设置为不同种类的防砂筛管，以能够同时对不同种类的防砂筛管进行防砂模拟实验。相较于现有技术，本发明提供的用于完井工程防砂模拟的测试设备既能够模拟油井分段开采的防砂模拟实验，还能够同时进行不同储层生产条件的防砂模拟实验，又能够同时测评不同种类的防砂筛管，从而极大程度上丰富了测试功能，提高了实验效率以及有利于保证实验的可操性和数据的精确性。
17.本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
18.附图是用来提供对本发明的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
19.图1是根据本发明实施例中的实验系统的结构示意图；
20.图2是根据本发明实施例中的测试设备的结构示意图；
21.图3是根据本发明实施例中的测试设备的局部结构示意图；
22.图4是根据本发明实施例中的旋转装置的结构示意图；
23.图5是根据本发明实施例中的进口法兰、中间法兰和出口法兰中其中一者的结构示意图。
24.附图标记说明
25.11
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外管组件
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111
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第一外管
26.112
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第二外管
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113
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第三外管
27.114
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进口端盖
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115
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出口端盖
28.12
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内管组件
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121
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第一内管
29.122
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第二内管
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123
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第三内管
30.124
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第一防砂筛管
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125
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第二防砂筛管
31.126
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第三防砂筛管
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127
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出液口
32.13
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环空通道
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14
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封隔装置
33.141
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加压泵
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142
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注入泵
34.143
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封隔控制阀
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144
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控制管路
35.145
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封隔器本体
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146
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液压腔
36.15
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压力检测装置
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16
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观测相机
37.17
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旋转装置
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171
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基座
38.172
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支撑柱
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173
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连接轴
39.174
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驱动件
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181
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进口法兰
40.182
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中间法兰
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183
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出口法兰
41.184
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注入口
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185
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固定孔
42.186
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密封圈槽
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19
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移动台
43.192
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拉杆
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供油设备
44.21
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供油罐
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22
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第一供油阀门
45.23
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供油泵
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24
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第二蓄能器
46.25
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第二安全阀
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26
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第二供油阀门
47.27
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第二质量流量计
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28
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第三供油阀门
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供砂设备
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31
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第一混合控制阀门
[0049]
32
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第一供砂罐
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33
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第一供砂阀门
[0050]
34
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第二混合控制阀门 35
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第二供砂罐
[0051]
36
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第二供砂阀门
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混合槽
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入口压力传感器
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第三安全阀
[0053]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
入口控制阀门
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供水设备
[0054]
81
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供水罐
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82
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第一供水阀门
[0055]
83
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供水泵
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84
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第一蓄能器
[0056]
85
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第一安全阀
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86
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第二供水阀门
[0057]
87
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第一质量流量计
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88
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第三供水阀门
[0058]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
回收设备
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91
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出口压力传感器
[0059]
92
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第一回收阀门
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93
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过滤器
[0060]
94
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回收背压阀
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95
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第二回收阀门
[0061]
96
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三相分离器
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回油泵
[0062]
98
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回水泵
具体实施方式
[0063]
以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0064]
下面参考附图描述本发明的用于完井工程防砂模拟的测试设备。
[0065]
如图1和图2所示，在本发明的实施例中，提供一种用于完井工程防砂模拟的测试设备，其中，用于完井工程防砂模拟的测试设备包括：
[0066]
外管组件11；
[0067]
内管组件12，内管组件12置于外管组件11内并与外管组件11形成环空通道13，内管组件12包括顺次设置的第一内管121、第二内管122和第三内管123，第三内管123的一端伸出于外管组件11并形成有出液口127，第一内管121和第二内管122之间用于设置第一防砂筛管124，第二内管122和第三内管123之间用于设置第二防砂筛管125；
[0068]
封隔装置14，设置在第二内管122的外周侧上并用于将环空通道13分隔为两个单元环空，两个单元环空分别对应的外管组件11上均形成有供砂液进入的注入口184；和压力检测装置15，两个单元环空分别对应的外管组件11上均设置有压力检测装置15。
[0069]
当使用上述的测试设备进行防砂模拟实验时，可以通过控制设置在第二内管122的外周侧上的封隔装置14将环空通道13分隔为两个单元环空，使得两个单元环空对应的外管组件11可以模拟两段独立的短井筒，同时每个单元环空分别对应的外管组件11上均形成有供砂液注入的注入口184以及设置有压力检测装置15，第一内管121和第二内管122之间用于设置有第一防砂筛管124，第二内管122和第三内管123之间用于设置有第二防砂筛管
125，则每个单元环空内均设置有防砂筛管，此时通过测试设备可以完成第一长度的井筒的防砂模拟实验，通过控制封隔装置14连通环空通道13可以使得整个外管组件11可以模拟一段长井筒，此时则可以完成第二长度的井筒的防砂模拟实验；当控制封隔装置14将外管组件11分隔两段独立的短井筒时，还可以分别向对应的注入口184注入不同比例的砂液，以能够同时对不同的储层生产条件进行防砂模拟实验；此外，当控制封隔装置14将外管组件11分隔两段独立的短井筒时，还可以将第一防砂筛管124和第二防砂筛管125设置为不同种类的防砂筛管，以能够同时对不同种类的防砂筛管进行防砂模拟实验。相较于现有技术，本发明提供的用于完井工程防砂模拟的测试设备既能够模拟油井分段开采的防砂模拟实验，还能够同时进行不同储层生产条件的防砂模拟实验，又能够同时测评不同种类的防砂筛管，从而极大程度上丰富了测试功能，提高了实验效率以及有利于保证实验的可操性和数据的精确性。需要特别说明的是，在同时对不同储层生产条件进行防砂模拟实验时，第一防砂筛管124和第二防砂筛管125也可以设置为相同种类的防砂筛管。
[0070]
在本发明的实施例中，外管组件11可以为透明管件，测试设备还包括沿外管组件11的长度方向可移动设置的观测相机16。通过将外管组件11设置成透明管件，方便观测相机16记录分析模拟井筒内砂液的运转状况。其中，外管组件11可选用高透光性的进口pvc(polyvinyl chloride，聚氯乙烯)浇筑管材，也可以为其他透明材质的部件。观测相机16可选用1200万像素工业相机、带有可变焦镜头，并配备led光源，能够清晰的观测透明外管组件11内的砂液运移情况。为了对每一段模拟井筒进行细致观测，通常在沿外管组件11的长度方向设置一个移动台19，移动台19上安装有滑轮，观测相机16安装在滑轮上，通过滑轮带动观测相机16在移动台19上沿着外管组件11的长度方向移动。
[0071]
在本发明的实施例中，测试设备还包括控制装置，控制装置分别与压力检测装置15和观测相机16通讯连接。在本测试设备中，单元环空分别对应的外管组件11上均设置有压力检测装置15，压力检测装置15与控制装置通讯连接，控制装置能获取压力检测装置15检测的模拟井筒内的压力数据，同时，控制装置能控制观测相机16的移动，并获取观测相机16观测的砂粒粒径分布情况和砂液运转情况数据，通过获取的数据对测试设备进行动态演化与数据分析，分析的结果对优化并设计防砂工具的结构及参数具有重要意义。具体地，压力检测装置15可以为压力传感器或压差传感器。
[0072]
如图4所示，在本发明的实施例中，测试设备还包括旋转装置17，外管组件11可转动地设置在旋转装置17上。外管组件11安装在旋转装置17上，旋转装置17用于旋转测试设备，以使测试设备能模拟水平井，垂直井以及任意角度的斜井的井筒。
[0073]
在本发明的实施例中，旋转装置17包括基座171、支撑柱172、连接轴173和驱动件174；支撑柱172的数量为两个，两个支撑柱172相对间隔设置在基座171上；连接轴173的数量为两个，两个连接轴173一一对应可转动地设置在两个支撑柱172上，并分别与外管组件11连接，驱动件174与连接轴173连接。将测试设备的外管组件11置于两根支撑柱172的中间，外管组件11外侧上有用于与连接轴173连接的结构。连接轴173与驱动件174连接，驱动件174用来控制连接轴173的转动，驱动件174可以为电机和减速机。为更好控制测试设备的倾角，可在旋转装置17中装入倾角传感器，倾角传感器、驱动件174与控制装置通信连接，通过控制装置来控制旋转装置17的旋转角度。
[0074]
如图1至图3所示，在本发明的实施例中，封隔装置14可以为液压可回收封隔器。液
压可回收封隔器安装在内管组件12外侧，用于将环空通道13隔开。液压可回收封隔器包括加压泵141、注入泵142、封隔控制阀143、控制管路144和封隔器本体145，封隔器本体145套设于内管组件12上，封隔器本体145形成有与控制管路144连通的液压腔146，液压可回收封隔器的位置与对应的外管组件11上的注入口184错开设置，以防止液压可回收封隔器膨胀时堵塞注入口184。液压可回收封隔器工作时，通过外部加压泵141、注入泵142和控制管路144将液压加载到液压腔146内，封隔器本体145在液压的作用下膨胀变形，从而将环空通道13分隔为两个单元环空；当液压可回收封隔器不工作时，压力释放，封隔器本体145在外部压力和自身弹力的作用下回复到原始状态，环空通道13连通，在实验结束后，可将液压可回收封隔器收回再利用，实现循环使用。为了更便捷的控制封隔器，可采用数字定位监测plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)控制电路，只需通过软件就能实现封隔装置14的开关控制。
[0075]
在本发明的实施例中，第二内管122的数量为至少两个，第一内管121、至少两个第二内管122中的每个第二内管122、以及第三内管123顺次设置，第一内管121和相邻设置的第二内管122之间用于设置第一防砂筛管124，第三内管123和相邻设置的第二内管122之间用于设置第二防砂筛管125，任意相邻设置的两个第二内管122之间用于设置第三防砂筛管126，封隔装置14的数量与第二内管122的数量相同，至少两个封隔装置14与至少两个第二内管122一一对应设置，至少两个封隔装置14用于将环空通道13分隔为至少三个单元环空，至少三个单元环空分别对应的外管组件11上均形成有注入口184，至少三个单元环空分别对应的外管组件11上均设置有压力检测装置15。其中，第二内管122的数量可以为多个，对应的第三防砂筛管126的数量也为多个，多个第二内管122中任意相邻设置的两个第二内管122之间用于设置有一个第三防砂筛管126，当然第三防砂筛管126的种类可以相同也可以不同，根据具体实验需求进行相应设置，再通过第一内管121和相邻设置的第二内管122之间设置第一防砂筛管124，第三内管123和相邻设置的第二内管122之间设置第二防砂筛管125，以共同组成内管组件12。再通过在每个第二内管122上分别设置封隔装置14，每个第二内管122上的封隔装置14共同工作将环空通道13分隔成多个单元环空，每个单元环空对应的外管组件11上均设置有注入口184和压力检测装置15，需要特别说明的是，每个第二内管122上的封隔装置14可分别单独控制。通过控制不同的封隔装置14，测试设备既可模拟多段独立的井筒，也可以模拟不同位置和不同长度的井筒，尤其是当需要研究斜井或垂直井的不同高度、不同长度的井筒的砂液运转时，只需通过控制相应的封隔装置14，通过在对应的注入口184注入砂液就能达到模拟效果。同时，可改变第一防砂筛管124、第二防砂筛管125、多个第三防砂筛管126的结构和材质，来同时对多个防砂筛管的堵塞机理和防砂效果进行测试。每个注入口184注入不同比例的砂液时，可同时进行多种储层生产条件的防砂模拟实验，至少三个单元环空分别对应的外管组件11上均设置有压力检测装置15，则可得到不同模拟地层液条件下各井段之间的压差。
[0076]
请再次参见图2，在本发明的实施例中，外管组件11包括进口法兰181、中间法兰182、出口法兰183、第一外管111、第二外管112、进口端盖114和出口端盖115，第一外管111和第一内管121通过进口法兰181连接，进口端盖114设置在进口法兰181上并用于密封第一内管121，进口法兰181上形成有与单元环空对应的注入口184，第一外管111和第二外管112通过中间法兰182连接，中间法兰182上形成有与单元环空对应的注入口184，第二外管112
和第三内管123通过出口法兰183连接，出口端盖115设置在出口法兰183上并用于密封出口法兰183。即可以通过中间法兰182将第一外管111和第二外管112组装形成外管组件11，通过进口法兰181将第一外管111和第一内管121进行连接，并且设置在进口法兰181上的进口端盖114可以密封第一内管121，通过出口法兰183将第二外管112和第三内管123进行连接，并且设置在出口法兰183上的出口端盖115可以密封出口法兰183，以使得整个外管组件11分段设置，并与内管组件12可拆卸连接。需要特别说明的是，当需要模拟的井筒为最多模拟两段时，第一外管111和第二外管112之间可通过中间法兰182连接，当需要模拟的井筒为多段，在第一外管111和第二外管112之间还包括多个第三外管113以及多个中间法兰182，相邻的两个第三外管113之间通过中间法兰182来连接，通过连接多段第三外管113，来改变外管组件11的长度，从而实现外管组件长度的自由变化以及灵活组装。其中，进口法兰181、出口法兰183以及多个中间法兰182上均形成有注入口184，砂液通过法兰上的注入口184注入，这样可以避免在第一外管111、第二外管112、第三外管113上开孔，保护外管结构的完整性。同时，对应的每个进口法兰181、中间法兰182、出口法兰183上的注入口184的数量可以为多个，压力检测装置15可安装于多个注入口184的其中一个内。
[0077]
如图5所示，进口法兰181、中间法兰182、出口法兰183的结构均包括在法兰本体的圆周面上均匀开设的多个注入口184、法兰本体的端面外圈均匀开设的多个固定孔185以及法兰本体的端面内圈开设的密封圈槽186，端面内圈的两端均有密封圈槽186，中间法兰182的密封圈槽186可以用于对外管组件11中相邻设置的两个外管进行连接。拉杆192依次穿过进口法兰181、中间法兰182、出口法兰183上的固定孔185，以固定整个测试设备，同时，拉杆192上设置有用于与旋转装置17的连接轴173连接的结构。注入口184有多个，可接入管路的输入端用来注入砂液，也可接入压力检测装置15来检测对应单元环空内的压力，从而形成注入口184的多功能用途。
[0078]
请再次参见图1，在本发明的实施例中还提供了一种完井工程防砂模拟的实验系统，其中，防砂模拟的实验系统包括供水设备8、供油设备2、供砂设备3以及根据以上所述的用于完井工程防砂模拟的测试设备，供水设备8包括顺次连接的供水罐81、供水流量计和第一供水阀门82，供油设备2包括顺次连接的供油罐21、供油流量计和第一供油阀门22，供砂设备3包括顺次连接的第一供砂罐32和第一供砂阀门33，测试设备的注入口184通过管道分别与第一供水阀门82、第一供油阀门22和第一供砂阀门33连接。由于实验系统采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0079]
具体地，供水设备8包括用管路顺次连接的的供水罐81、第一供水阀门82、供水泵83、第一蓄能器84、第一安全阀85、第二供水阀门86、第一质量流量计87和第三供水阀门88。
[0080]
供油设备2包括用管路顺次连接的的供油罐21、第一供油阀门22、供油泵23、第二蓄能器24、第二安全阀25、第二供油阀门26、第二质量流量计27和第三供油阀门28。
[0081]
供砂设备3包括互为备用的第一供砂罐32、第二供砂罐35，以及第一混合控制阀门33、第一供砂阀门33、第二混合控制阀门34、第二供砂阀门36。
[0082]
在本发明的实施例中，实验系统还包括回收设备9，回收设备9包括顺次连接的第一回收阀门92、过滤器93和三相分离器96，第一回收阀门92通过管道与出液口127连接，三相分离器96通过管道分别与供水罐81和供油罐21连接。其中，过滤器93用于过滤砂液中的
固体颗粒，优选于过滤精度小于10μm的过滤器93，以使砂液经过过滤，进入三相分离器96的液体介质纯净，三相分离器96将砂液进行分离，分离后的油水经过管路运输，分别流入供水罐81和供油罐21中，实现油水的重复利用，节约成本，经分离后的砂沉在三相分离器96下部，将下部的开关打开可将砂排出。
[0083]
具体的，回收设备9包括第一回收阀门92，过滤器93，回收背压阀94，第二回收阀门95、三相分离器96、回油泵97、回水泵98。
[0084]
其中，第一蓄能器84、第二蓄能器24的作用为：当系统管路内的压力升高时，液体进入蓄能器，蓄能器内的原有的气体被压缩，直至管路内的液体的压力不再上升；当系统管路内的压力下降时，被压缩的气体通过膨胀，将液体压回管路中，从而减缓管路压力的下降。
[0085]
其中，第一质量流量计87，第二质量流量计27用来计量供水泵83、供油泵23输送的流量，通过计量的流量，来计算达到预定混合比例，供水设备、供油设备所提供的流量。
[0086]
其中，第一安全阀85、第二安全阀25，第三安全阀6用于管路超压保护。
[0087]
其中，回收背压阀94用于稳定经过阀门的液体的压力，防止回流，同时也能用于泄压。
[0088]
其中，三相分离器96用于将水油混合的液体分离。
[0089]
在本发明实施例中，系统还包括混合槽4，混合槽4用于将油、水、砂混合；入口压力传感器5，用于检测混合后的砂液进入测试设备前的压力；出口压力传感器91，用于检测砂液经过测试设备后的压力。
[0090]
在本发明实施例中，供水设备8、供油设备2、供砂设备3的各个阀门通过控制管路的开闭程度，可调节油水砂的混合比例。
[0091]
需要特别说明的是，在本发明的实施例中，为实验效果更好，防砂模拟的实验系统所包含的元件不仅仅限制于此，还包括其他用以控制和检测各设备的运行的阀门、传感器等元件。
[0092]
在本发明的实施例中，实验系统的实验流程如下：
[0093]
s1、供水设备8和供油设备2可以直接通过管路将水油导向注入口184，也可以先通过管道导向加砂装置3中；
[0094]
s2、通过第一混合控制阀门33控制水油进入第一供砂罐32，以及通过第一供砂阀门33控制第一供砂罐32的加砂量，或通过第二混合控制阀门34控制水油进入第二供砂罐36，以及通过第二供砂阀门36控制第二供砂罐35的加砂；其中第一供砂罐32、第二供砂罐35互为备用，再将水油砂流入混合槽4充分混合形成砂液；
[0095]
s3、混合后的砂液经入口压力传感器5、第三安全阀6、入口控制阀门7进入测试设备；
[0096]
s4、砂液通过注入口184进入到环空通道13所对应的单元环空，由于封隔装置14的封隔，且进口法兰181，中间法兰182，出口法兰183均可以注入砂液，测试设备同时模拟多段井筒；
[0097]
s5、砂液分别通过第一防砂筛管124、第二防砂筛管125、第三防砂筛管126进入到内管组件12内部，再由出液口127流出；在此期间，由于流体中携带有砂，在分别通过第一防砂筛管124、第二防砂筛管125、第三防砂筛管126的过程中，有一部分砂被筛管阻塞，观测相
机16会实时移动观测、记录砂粒的运移情况和防砂筛管的堵塞过程；
[0098]
s6、携带砂的砂液经出液口127排出后，经过过滤器93进行过滤，经过三相分离器96，油经过回油泵97回到供油罐21，水经过回水泵98回到供水罐81，实现流体重复利用；
[0099]
s7、实验结束，关闭封隔所有设备，清理井筒。
[0100]
在实验前，还需要根据实验目的，对测试设备的外管组件11和内管组件12进行组装，外管组件11通过进口法兰181、中间法兰182、出口法兰183分别与第一外管111、第二外管112、第三外管113连接来实现外管组件11的组装，内管组件12通过第一防砂筛管124、第二防砂筛管125、第三防砂筛管126分别与第一内管121、第二内管122、第三内管123连接，实现内管组件12的组装，然后再通过在对应位置安装封隔装置14，来组装成符合实验需求的测试设备。
[0101]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0102]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0103]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0104]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。