[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2755101C1 - Method for evaluating effectiveness of downhole filters used in sagd-wells during operation of fields with high-viscosity oil, and stand for its implementation - Google Patents

Method for evaluating effectiveness of downhole filters used in sagd-wells during operation of fields with high-viscosity oil, and stand for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2755101C1
RU2755101C1 RU2020137044A RU2020137044A RU2755101C1 RU 2755101 C1 RU2755101 C1 RU 2755101C1 RU 2020137044 A RU2020137044 A RU 2020137044A RU 2020137044 A RU2020137044 A RU 2020137044A RU 2755101 C1 RU2755101 C1 RU 2755101C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
filters
compartments
housing
stand
Prior art date
Application number
RU2020137044A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Денис Сергеевич Лопарев
Наталия Григорьевна Деминская
Геннадий Владимирович Окромелидзе
Сергей Валерьевич Швец
Виктор Вадимович Коберник
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг")
Priority to RU2020137044A priority Critical patent/RU2755101C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2755101C1 publication Critical patent/RU2755101C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M10/00Hydrodynamic testing; Arrangements in or on ship-testing tanks or water tunnels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

FIELD: comparative thermohydraulic testing.
SUBSTANCE: inventions group relates to means for comparative thermohydraulic testing of the throughput of downhole filters. A method is proposed, in which the tested downhole filters are installed in compartments separated by vertical partitions in the lower zone of a housing with heat-insulated walls, equipped with a hermetically closing hatch with a safety valve, the compartments are filled with sand, a liquid medium is introduced into the housing, simulating the formation fluid, so that the heat supply unit is completely immersed in a liquid medium, with a hermetically closed housing hatch, a heat carrier is supplied - steam, followed by the direction of this heat carrier through a connecting pipeline to a steam supply unit in the upper area of the housing, in the form of a perforated pipe and equipped with a steam outlet line with a pressure gauge and shut-off valves installed on it; of the case, and filtering the liquid medium through sand and the tested filters with the filtrate discharge through the outlet pipe with shut-off valves, which is equipped with each compartment. A stand is also proposed, containing a housing with heat-insulated walls, with a hermetically closing hatch with a safety valve, with the execution inside the housing in its lower zone, two compartments for filters, separated by partitions, and equipped with shut-off valves and a temperature sensor, inside the housing above the compartments are arranged in series the height of the heat supply and steam supply units, connected by a pipeline, the heat supply unit in the form of a tubular element is equipped with a coolant inlet line, and the steam supply unit - with a steam outlet line with a pressure gauge and shutoff valves, while the heat supply and steam supply units are equipped with temperature sensors, and the stand body is equipped with a pressure control sensor. The invention is developed in the dependent claims.
EFFECT: providing an assessment of the throughput of downhole filters with a wide range of exposure parameters, while ensuring the reliability of test results by approaching test conditions to full-scale ones, by exposure to high pressure, temperature and formation fluid.
6 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

Группа изобретений относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использована для сравнительных термогидравлических испытаний пропускной способности скважинных фильтров, а также оценки способности фильтров задерживать механические примеси, с имитацией скважинных условий для различных значений температуры и давления.The group of inventions relates to the oil industry and can be used for comparative thermo-hydraulic tests of the throughput of downhole filters, as well as assessing the ability of filters to retain mechanical impurities, with simulating well conditions for various values of temperature and pressure.

Для понимания сути проблемы, поясняем следующее. SAGD-скважины - это скважины, разрабатывающие месторождения высоковязкой нефти методом парогравитационного дренажа. Процесс парогравитационного воздействия начинается со стадии предпрогрева, в течение которой (несколько месяцев) производится циркуляция пара. Закачиваемый пар, из-за разницы плотностей, пробивается к верхней части продуктивного пласта, создавая увеличивающуюся в размерах паровую камеру. На поверхности раздела паровой камеры и холодных нефтенасыщенных толщин постоянно происходит процесс теплообмена, в результате которого пар конденсируется в воду и вместе с разогретой нефтью стекают вниз к добывающей скважине под действием силы тяжести. Рост паровой камеры вверх продолжается до тех пор, пока она не достигнет кровли пласта, после чего она начинает расширяться в стороны. При этом нефть всегда находится в контакте с высокотемпературной паровой камерой. Указанные скважины связывают с разработкой месторождений тяжелых нефтей и природных битумов (https://vseonefti.ru/upstream/sagd.html).To understand the essence of the problem, we explain the following. SAGD wells are wells that develop high-viscosity oil fields using steam gravity drainage. The process of gravitational steam stimulation begins with the preheating stage, during which (several months) steam is circulated. The injected steam, due to the density difference, makes its way to the top of the reservoir, creating an expanding steam chamber. At the interface between the steam chamber and cold oil-saturated strata, the process of heat exchange constantly occurs, as a result of which the steam condenses into water and, together with the heated oil, flows down to the production well under the influence of gravity. The upward growth of the vapor chamber continues until it reaches the top of the formation, after which it begins to expand to the sides. In this case, the oil is always in contact with the high-temperature steam chamber. These wells are associated with the development of deposits of heavy oils and natural bitumen (https://vseonefti.ru/upstream/sagd.html).

В качестве примера таких скважин можно привести, например, Ярегское месторождение, где отмечено значительное количество инцидентов отказов погружного оборудования, по причине высокого содержания механических примесей - песка различной фракции.As an example of such wells, one can cite, for example, the Yaregskoye field, where a significant number of incidents of submersible equipment failures were noted, due to the high content of mechanical impurities - sand of various fractions.

Анализ работы скважин показал, что 89% выносимых механических примесей имеет фракционный состав до 250 мкм, из них 47% имеют размер до 100 мкм. На 11% скважин, где присутствует интенсивное пескопроявление, отмечено наличие песка с размером частиц свыше 250 мкм.The analysis of the well operation showed that 89% of the removed mechanical impurities have a fractional composition of up to 250 microns, of which 47% have a size of up to 100 microns. 11% of the wells with intense sand production showed the presence of sand with a particle size of more than 250 microns.

Размер щелевых отверстий фильтров составляет 180 мкм. При этом допускается, что некоторая часть отверстий может иметь размер до 250 мкм, т.к. изготовление фильтров осуществляется посредством лазерной резки.The filter slot size is 180 µm. In this case, it is assumed that some part of the holes can have a size of up to 250 microns, since the filters are manufactured by means of laser cutting.

На скважинах, оборудованных фильтрами экранного типа (проволочно-щелевой) - до 24%, при размере щели 250 мкм, и на скважинах оборудованных дополнительным фильтром 73 мм × 30 м на входе насоса (до 13%, при размере щели 100 мкм).In wells equipped with screen-type filters (wire-slotted) - up to 24%, with a slot size of 250 microns, and in wells equipped with an additional filter 73 mm × 30 m at the pump inlet (up to 13%, with a slot size of 100 microns).

Исходя из опыта добывающих компаний, проблема с пескопроявлением на добывающих SAGD-скважинах носит временный характер - до образования естественного гравийного фильтра снаружи обсадной колонны.Based on the experience of production companies, the sand production problem in SAGD production wells is temporary - until a natural gravel pack forms on the outside of the casing.

Все применявшиеся на месторождении конструкции фильтров не предотвращали пескопроявления на начальной стадии эксплуатации скважин. При этом активная фаза пескопроявления может происходить довольно значительное время, в зависимости от возможности выхода скважины на режим, и образования естественного гравийного фильтра.All filter designs used in the field did not prevent sand production at the initial stage of well operation. In this case, the active phase of sand production can occur for a rather long time, depending on the possibility of the well reaching the regime, and the formation of a natural gravel pack.

Ускорить образование естественного фильтра можно только за счет обеспечения непрерывного отбора жидкости из скважины. Выполнить намыв гравия в затрубное пространство с равномерным распределением по всей длине горизонтального окончания - неосуществимо, с учетом постоянного преждевременного выхода из строя погружного насосного оборудования.The formation of a natural filter can be accelerated only by ensuring continuous withdrawal of fluid from the well. It is not feasible to carry out gravel reclamation into the annulus with a uniform distribution along the entire length of the horizontal end - it is not feasible, given the constant premature failure of submersible pumping equipment.

Возникла необходимость применения фильтров скважинных, конструкция которых обеспечивает имитацию работы естественного гравийного фильтра, с проведением стендовых испытаний.It became necessary to use downhole filters, the design of which provides an imitation of the operation of a natural gravel filter, with bench tests.

Проведение испытания скважинных фильтров для SAGD-скважин посредством предлагаемого стенда позволяет оценить эффективность работы скважинных фильтров различной конструкции в условиях приближенных к условиям эксплуатации SAGD-скважин, а именно - скорость, качество фильтрации. Дополнительно предлагаемый стенд может позволить определить скорость формирования естественного гравийного фильтра по сокращению содержания твердой фазы в фильтрате, а также уменьшения размера частиц песка.Testing of downhole filters for SAGD-wells using the proposed stand allows evaluating the efficiency of operation of downhole filters of various designs in conditions close to the operating conditions of SAGD-wells, namely, the speed and quality of filtration. Additionally, the proposed stand can allow to determine the rate of formation of a natural gravel pack by reducing the solids content in the filtrate, as well as reducing the size of sand particles.

Данные параметры критичны при разработке месторождений высоковязкой нефти методом парогравитационного дренажа (SAGD). Так качество скважинных фильтров будет влиять на эффективность эксплуатации горизонтальных скважин, а именно на продолжительность безаварийной эксплуатации погружного насосного оборудования, обеспечивать отсутствие песчаных пробок в горизонтальном стволе скважин, и т.д. Таким образом, выбор оптимальной конструкции фильтр-элемента обеспечит высокие эксплуатационные показатели работы скважины и внутрискважинного погружного оборудования.These parameters are critical in the development of high-viscosity oil fields using steam-assisted gravity drainage (SAGD). So the quality of downhole filters will affect the efficiency of horizontal wells operation, namely, the duration of trouble-free operation of submersible pumping equipment, ensure the absence of sand plugs in the horizontal wellbore, etc. Thus, the choice of the optimal design of the filter element will ensure high performance of the well and downhole submersible equipment.

Известен стенд для испытания скважинных устройств для очистки флюида, в том числе, фильтров скважинных насосных установок, который содержит насос, станцию управления, накопительную емкость, трубопроводы с задвижками, манометр на нагнетательном трубопроводе насоса, дозатор механических примесей, вертикальную обсадную колонну, в которой расположено исследуемое устройство для очистки флюида, шламосборник, прикрепленный к нижней части вертикальной обсадной колонны, фильтрующий элемент на выкидной линии, мерный бак, узел подачи свободного газа в исследуемое устройство, включающий в себя компрессор, регулировочный дроссель, диафрагму, газовый счетчик и обратный газовый клапан (Патент РФ №124497). Подача жидкости через фильтр в известном стенде осуществляется посредством насоса, создающего избыточное давление на входе в фильтр. Указанный режим работы не характерен для фильтров скважинных насосных установок, так как через данные фильтры жидкость откачивается, а не нагнетается в них. Поэтому, данный стенд неприемлем в силу того, что при его работе не в полной мере воспроизводятся условия работы скважинных насосных установок.A well-known stand for testing downhole devices for purifying fluid, including filters of downhole pumping units, which contains a pump, a control station, a storage tank, pipelines with valves, a pressure gauge on the pump discharge pipeline, a mechanical impurity dispenser, a vertical casing in which is located a device for fluid purification, a sludge collector attached to the bottom of the vertical casing, a filter element in the flow line, a measuring tank, a free gas supply unit for the device under study, which includes a compressor, a control throttle, a diaphragm, a gas meter and a gas check valve ( RF patent №124497). The supply of liquid through the filter in the known stand is carried out by means of a pump that creates an overpressure at the inlet to the filter. The specified mode of operation is not typical for filters of downhole pumping units, since through these filters the liquid is pumped out, and not pumped into them. Therefore, this stand is unacceptable due to the fact that during its operation the operating conditions of downhole pumping units are not fully reproduced.

Известен стенд для испытания фильтров скважинных насосных установок (Патент РФ №2687690). Конструкция указанного известного стенда состоит из герметичного корпуса, расположенного в нем фильтра, источника давления и температуры, а также датчика давления.Known stand for testing filters of downhole pumping units (RF Patent No. 2687690). The design of the specified known stand consists of a sealed housing, a filter located in it, a pressure and temperature source, and a pressure sensor.

Таким образом, все известные устройства не позволяют:Thus, all known devices do not allow:

- работать с высоковязкой нефтью посредством вытеснения ее из матрицы горной породы с помощью пара с заданной температурой и давлением;- work with high-viscosity oil by displacing it from the rock matrix using steam at a given temperature and pressure;

- проводить единовременные испытания нескольких полноразмерных скважинных фильтров различной конструкции в одинаковых условиях, также отсутствует возможность испытания при имитации горизонтальной ориентации стволов скважин - до 4-х единовременно;- to conduct simultaneous tests of several full-size well screens of various designs under the same conditions, there is also no possibility of testing when simulating the horizontal orientation of wellbores - up to 4 at a time;

- разместить полноразмерные скважинные фильтры в массиве горной породы или ее имитации (по гранулометрии), а также использовать сырую нефть непосредственно с промысла;- Place full-size downhole filters in the rock mass or its imitation (by granulometry), as well as use crude oil directly from the field;

- определить сравнительную скорость фильтрации пластового флюида всех образцов на одних и тех же этапах работы стенда имитирующего скважинные условия;- to determine the comparative rate of filtration of the formation fluid of all samples at the same stages of the stand simulating well conditions;

- произвести отбор проб с каждого фильтра в одно и то же время с целью дальнейшего анализа флюида (содержание нефти / воды, количество фильтрата и его гранулометрический состав);- to take samples from each filter at the same time for the purpose of further analysis of the fluid (oil / water content, amount of filtrate and its granulometric composition);

- оценить скорость образования естественного фильтра, а также произвести качественное сопоставления скважинных фильтров различной конструкции по данному параметру.- to assess the rate of formation of a natural filter, as well as to make a qualitative comparison of well filters of various designs for this parameter.

При этом из уровня техники не были выявлены известные стенды для оценки эффективности скважинных фильтров, применяемых в SAGD-скважинах при эксплуатации месторождений высоковязкой нефти, поэтому сделать выбор ближайшего аналога к заявляемому изобретению не представляется возможным.At the same time, the prior art did not reveal the known stands for assessing the effectiveness of downhole filters used in SAGD-wells during the operation of high-viscosity oil fields, therefore, it is not possible to choose the closest analogue to the claimed invention.

Единый технический результат, достигаемый предлагаемыми изобретениями, заключается в обеспечении возможности оценки пропускной способности различных скважинных фильтров при широком спектре параметров воздействия, таких как давление и температура, при одновременном обеспечении достоверности получаемых результатов испытаний за счет приближения условий испытаний к натурным, посредством использования технических средств для моделирования путем воздействия высоким давлением, температурой и пластовым флюидом.A single technical result achieved by the proposed inventions consists in providing the possibility of assessing the throughput of various downhole filters with a wide range of impact parameters, such as pressure and temperature, while ensuring the reliability of the test results obtained by approaching test conditions to full-scale ones, through the use of technical means for modeling by exposure to high pressure, temperature and formation fluid.

Достигается указанный технический результат при помощи предлагаемого способа оценки эффективности скважинных фильтров, применяемых в SAGD-скважинах при эксплуатации месторождений с высоковязкой нефтью и стенда для его осуществления, и характеризуется тем, что устанавливают испытуемые скважинные фильтры в отсеках, разделенных вертикальными перегородками и выполненных в нижней зоне корпуса стенда с теплоизолированными стенками, снабженного герметично закрывающимся люком с предохранительным клапаном, заполняют указанные отсеки песком, имитирующим песчаный коллектор SAGD-скважины, вводят внутрь корпуса жидкую среду, моделирующую пластовый флюид, в таком объеме, чтобы теплоподводящий узел, выполненный с возможностью нагрева указанной жидкой среды и установленный в средней зоне внутри корпуса над указанными отсеками, был полностью погружен в указанную жидкую среду, при герметично закрытом люке корпуса осуществляют подачу теплоносителя -пара, в теплоподводящий узел с последующим направлением этого теплоносителя по соединительному трубопроводу в пароподводящий узел в верхней зоне корпуса, выполненный в виде перфорированного патрубка и снабженный линией отвода пара с установленными на ней манометром и запорной арматурой, производят посредством поступления пара из указанного перфорированного патрубка при закрытой его запорной арматуре подъем давления внутри корпуса, величину которого контролируют с помощью датчика давления, установленного в корпусе, посредством созданного давления осуществляют фильтрование жидкой среды через песок и испытуемые фильтры с отводом фильтрата через выходной патрубок с запорной арматурой, которым снабжен каждый отсек, и по количеству, скорости и качеству отводимого фильтрата судят об эффективности испытуемых скважинных фильтров.The specified technical result is achieved using the proposed method for assessing the effectiveness of downhole filters used in SAGD-wells during the operation of fields with high-viscosity oil and a stand for its implementation, and is characterized by the fact that the tested downhole filters are installed in compartments separated by vertical partitions and made in the lower zone the body of the stand with heat-insulated walls, equipped with a hermetically closing hatch with a safety valve, fill the indicated compartments with sand imitating the sand reservoir of the SAGD-well, inject a liquid medium that environment and installed in the middle zone inside the housing above the indicated compartments, was completely immersed in the specified liquid medium, with a hermetically closed housing hatch, the coolant-steam is supplied to the heat-supply unit with the subsequent direction of this coolant through the connecting pipeline to the steam supply unit in the upper area of the body, made in the form of a perforated pipe and equipped with a steam outlet line with a pressure gauge and shut-off valves installed on it, the pressure inside the body is raised by the flow of steam from the specified perforated pipe with its shut-off valves closed, the value of which is controlled using a pressure sensor installed in the housing, by means of the created pressure, the liquid medium is filtered through sand and the tested filters with the filtrate discharge through the outlet pipe with shut-off valves, which is equipped with each compartment, and the quantity, speed and quality of the discharged filtrate are judged about the effectiveness of the tested downhole filters.

Стенд для оценки эффективности скважинных фильтров, применяемых в SAGD-скважинах при эксплуатации месторождений с высоковязкой нефтью содержит корпус с теплоизолированными стенками, снабженный герметично закрывающимся люком с предохранительным клапаном, с выполнением внутри корпуса в его нижней зоне, по меньшей мере, двух, разделенных вертикальными перегородками, отсеков для размещения в них испытуемых фильтров, и снабженных каждым из них выходным патрубком с запорной арматурой и датчиком температуры, внутри корпуса выше указанных отсеков размещены последовательно по высоте в средней и верхней зоне корпуса соответственно теплоподводящий и пароподводящий узлы, соединенные между собой трубопроводом, теплоподводящий узел, выполненный в виде трубчатого элемента, снабжен линией ввода теплоносителя, а пароподводящий узел, выполненный в виде перфорированного патрубка, - линией отвода пара с установленными на ней манометром и запорной арматурой, при этом теплоподводящий и пароподводящий узлы снабжены датчиками температуры, а корпус стенда снабжен датчиком контроля давления.The stand for evaluating the efficiency of downhole filters used in SAGD-wells during the operation of fields with high-viscosity oil contains a body with heat-insulated walls, equipped with a hermetically closing hatch with a safety valve, with at least two inside the body in its lower zone, separated by vertical partitions , compartments for placing the tested filters in them, and equipped with each of them with an outlet pipe with shut-off valves and a temperature sensor, inside the body of the above mentioned compartments are placed in series in height in the middle and upper zones of the body, respectively, a heat supply and a steam supply unit, interconnected by a pipeline, a heat supply the unit, made in the form of a tubular element, is equipped with a coolant inlet line, and the steam supply unit, made in the form of a perforated branch pipe, with a steam outlet line with a pressure gauge and shut-off valves installed on it, while the heat supply and steam supply units with are equipped with temperature sensors, and the stand body is equipped with a pressure control sensor.

Нижняя зона корпуса занимает 1/2 объема корпуса.Lower housing area occupies half the volume of the housing.

При этом выходные патрубки каждого из отсеков снабжены емкостью для сбора фильтрата, прошедшего через испытуемый фильтр.In this case, the outlet pipes of each of the compartments are equipped with a container for collecting the filtrate that has passed through the tested filter.

Датчик контроля давления в корпусе размещен в его верхней части над пароподводящим узлом.The pressure control sensor in the housing is located in its upper part above the steam supply unit.

Оптимальное количество отсеков в корпусе составляет четыре.The optimal number of compartments in the case is four.

Указанный технический результат достигается за счет следующего.The specified technical result is achieved due to the following.

Благодаря тому, что стенки корпуса имеют теплоизоляцию (например, минеральный утеплитель) по всей поверхности, существует возможность снизить теплопотери и обеспечить равномерную температуру по всему испытуемому объему.Due to the fact that the walls of the case have thermal insulation (for example, mineral insulation) over the entire surface, it is possible to reduce heat loss and ensure a uniform temperature throughout the test volume.

Разделение фильтров друг от друга перегородками, способствовало возможности проводить одновременное испытание до четырех фильтров в одинаковых термобарических условиях, что обеспечивает объективность сравнительной оценки полученных результатов.Separating the filters from each other by partitions made it possible to simultaneously test up to four filters under the same thermobaric conditions, which ensures the objectivity of the comparative assessment of the results obtained.

Ввиду того, что стенд дополнительно содержит датчики температуры среды внутри корпуса, появилась возможность осуществлять непрерывно контроль температуры среды в процессе проведения испытаний фильтров и задавать температуру среды, исходя из многообразия условий эксплуатации скважинных фильтров.In view of the fact that the stand additionally contains sensors for the temperature of the medium inside the case, it became possible to continuously monitor the temperature of the medium during the testing of filters and set the temperature of the medium based on the variety of operating conditions of the downhole filters.

Благодаря тому, что люк оснащен предохранительным клапаном, существует возможность поддерживать постоянное - безопасное давление в процессе проведения испытаний.Due to the fact that the manhole is equipped with a safety valve, it is possible to maintain a constant - safe pressure during the test.

Снабжение каждого отсека скважинного фильтра индивидуальным датчиком температуры, позволяет контролировать весь процесс испытания, а также сопоставлять регистрируемые параметры со скоростью фильтрации по испытуемым образцам фильтров.Equipping each compartment of the well filter with an individual temperature sensor allows you to control the entire testing process, as well as to compare the recorded parameters with the filtration rate for the tested filter samples.

Наличие у каждого отсека патрубка с запорной арматурой для слива фильтрата дает возможность производить отбор проб фильтрата, оценивать скорость фильтрации.The presence of a branch pipe with shut-off valves for draining the filtrate at each compartment makes it possible to take samples of the filtrate and evaluate the filtration rate.

Оснащение стенда источником давления и температуры в предлагаемом исполнении позволяет точно имитировать работу SAGD скважины при вытеснении высоковязкого флюида из матрицы горной породы.Equipping the stand with a pressure and temperature source in the proposed version allows you to accurately simulate the operation of a SAGD well when displacing a high-viscosity fluid from a rock matrix.

Размещение внутри корпуса выше отсеков последовательно по высоте в средней и верхней зоне корпуса соответственно теплоподводящего и пароподводящего узлов, соединенные между собой трубопроводом, позволяет также имитировать скважинные условия именно SAGD-скважины, т.к. теплоподводящий узел обеспечивает нагрев жидкой среды внутри корпуса стенда, а пароподводящий узел обеспечивает создание необходимого давления внутри корпуса стенда и воздействие пара на указанную жидкость.Placement of heat supply and steam supply units, respectively, connected to each other by a pipeline, inside the casing above the compartments, in succession in height in the middle and upper zones of the casing, also makes it possible to simulate well conditions of SAGD wells, since the heat supply unit provides heating of the liquid medium inside the stand body, and the steam supply unit ensures the creation of the required pressure inside the stand body and the effect of steam on the specified liquid.

Благодаря тому, что теплоподводящий узел полностью погружен в жидкую среду внутри корпуса обеспечивается защита от перегрева этого узла, а также полный прогрев всего объема жидкой среды с той целью, чтобы в отсеки с фильтрами поступала жидкость с одинаковой температурой, т.к. от этого будет зависеть точность исследований.Due to the fact that the heat supply unit is completely immersed in a liquid medium inside the body, protection against overheating of this unit is provided, as well as complete heating of the entire volume of the liquid medium in order to ensure that liquid with the same temperature enters the compartments with filters, because the accuracy of the research will depend on this.

Благодаря конструктивным особенностям заявляемого стенда, а также операциям и режимам предлагаемого способа проведения испытаний на нем, обеспечивается повышение точности и достоверности получаемых результатов.Due to the design features of the proposed stand, as well as the operations and modes of the proposed method of testing on it, an increase in the accuracy and reliability of the results obtained is ensured.

Заявляемый способ оценки эффективности скважинных фильтров с помощью реализации предлагаемого способа с использованием заявляемого стенда описан ниже в примере выполнения.The inventive method for assessing the effectiveness of downhole filters by implementing the proposed method using the inventive stand is described below in an example of execution.

Предлагаемый стенд иллюстрируется чертежом фиг. 1, где показан общий вид стенда для испытания четырех фильтров.The proposed stand is illustrated by drawing FIG. 1, which shows a general view of a test bench for four filters.

Стенд представляет собой герметичный корпус 1 в виде куба или параллелепипеда, изготовленный из листовой стали соответствующей ожидаемым давлениям толщиной и марки стали. Стенки корпуса 1 имеют теплоизоляцию по всей наружной поверхности. Во внутренней нижней зоне 18 корпуса 1 установлены вертикальные перегородки 8, которые разделяют нижнюю зону 18 корпуса стенда на отдельные отсеки 22. Выбор количества отсеков может соответствовать количеству испытуемых образцов скважинных фильтров 2 (I, II, III, IV…). Оптимальное количество - четыре отсека на четыре типа фильтров (показано на фиг. 1). Каждый отсек 22 снабжен выходным патрубком 6 с запорной арматурой 23 для слива фильтрата и датчиком температуры 7. Верхняя часть стенда снабжена люком 3 с расположенным на нем предохранительным клапаном 4. В средней зоне 19 корпуса 1 расположен теплоподводящий узел, выполненный в виде трубчатого элемента 8, снабженный линией 11 ввода теплоносителя - пара. В верхней зоне 20 корпуса размещен пароподводящий узел, выполненный в виде перфорированного патрубка 9 для создания избыточного давления пара в корпусе 1, оснащенный линией 12 отвода пара с установленными на ней манометром 13 и запорной арматурой 14. Трубчатый элемент 8 и перфорированный патрубок 9 соединены между собой трубопроводом 10. Трубчатый элемент 8 и перфорированный патрубок 9 снабжены датчиками температуры 21 и 15 соответственно. Корпус 1 стенда снабжен датчиком контроля давления 16, расположенного в верхней зоне 20.The stand is a sealed body 1 in the form of a cube or parallelepiped, made of sheet steel corresponding to the expected pressures of thickness and steel grade. The walls of the housing 1 are thermally insulated along the entire outer surface. In the inner lower zone 18 of the body 1, vertical partitions 8 are installed, which divide the lower zone 18 of the stand body into separate compartments 22. The choice of the number of compartments can correspond to the number of tested samples of downhole filters 2 (I, II, III, IV ...). The optimal number is four compartments for four types of filters (shown in Fig. 1). Each compartment 22 is equipped with an outlet 6 with shut-off valves 23 for draining the filtrate and a temperature sensor 7. The upper part of the stand is equipped with a hatch 3 with a safety valve 4 located on it 4. In the middle zone 19 of the housing 1 there is a heat supply unit made in the form of a tubular element 8, equipped with a line 11 of the input of the heat carrier - steam. In the upper area 20 of the body there is a steam supply unit made in the form of a perforated pipe 9 for creating excess steam pressure in the body 1, equipped with a steam outlet line 12 with a pressure gauge 13 and shut-off valves installed on it 14. The tubular element 8 and the perforated pipe 9 are interconnected pipeline 10. Tubular element 8 and perforated pipe 9 are equipped with temperature sensors 21 and 15, respectively. The body 1 of the stand is equipped with a pressure control sensor 16 located in the upper zone 20.

Предлагаемый способ, который реализуется посредством работы заявляемого стенда, осуществляется следующим образом.The proposed method, which is implemented through the work of the inventive stand, is carried out as follows.

Непосредственно перед началом работ стенд впрессовывается на давление, превышающее примерно на 10% давление, при котором будут проходить испытания. Запорная арматура 14 на линии 12 отвода пара, запорная арматура 23 на отводящих патрубках 6 отсеков 22 перекрывается. В нижней зоне 18 полости отсеков разделенных перегородками 5, после установки в них скважинных фильтров 2, через люк 3 засыпаются песком 24 соответствующего гранулометрического состава. Наиболее оптимально применение песка коллектора залежи высоковязкой нефти, получаемого, например, в процессе промывки горизонтальных скважин. Далее производится заливка внутрь корпуса жидкой среды, состоящей из пластовой воды и высоковязкой нефти (флюида), примерно в соотношении 1:2, (можно вместо флюида использовать искусственно приготовленную моделирующую жидкость) с тем условием, чтобы теплоподводящий узел 8, выполненный с возможностью нагрева указанной жидкой среды и установленный в средней зоне внутри корпуса, был полностью погружен в указанную жидкую среду 25.Immediately before starting work, the stand is pressed into a pressure that is approximately 10% higher than the pressure at which the tests will be carried out. Shut-off valves 14 on the steam outlet line 12, shut-off valves 23 on the outlet pipes 6 of the compartments 22 are closed. In the lower zone 18, the cavity of the compartments separated by partitions 5, after installing the well filters 2 in them, through the hatch 3 are covered with sand 24 of the corresponding granulometric composition. The most optimal use of the reservoir sand of high-viscosity oil deposits, obtained, for example, in the process of flushing horizontal wells. Next, a liquid medium is poured into the body, consisting of formation water and high-viscosity oil (fluid), approximately in a ratio of 1: 2 (you can use an artificially prepared modeling fluid instead of a fluid) with the condition that the heat supply unit 8, made with the possibility of heating the specified liquid medium and installed in the middle zone inside the housing, was completely immersed in the specified liquid medium 25.

После того как стенд подготовлен к работе, верхнее отверстие корпуса герметично закрывается люком 3, оборудованным предохранительным клапаном 4. Предохранительный клапан 4 предотвращает превышение рабочего давления в процессе проведения эксперимента. По линии 11 ввода теплоносителя подается пар, который проходит по трубчатому элементу 8, разогревая жидкую среду 25, далее по трубопроводу 10 пар подается в перфорированный патрубок 9 и далее пар попадает в линию отвода пара 12. На линии отвода пара 12 расположен манометр 13 для контроля давления и запорная арматура 14 для регулирования давления в процессе проведения испытаний.After the stand is prepared for operation, the upper opening of the body is hermetically closed by a hatch 3 equipped with a safety valve 4. The safety valve 4 prevents the operating pressure from being exceeded during the experiment. Steam is supplied through the line 11 of the heat carrier, which passes through the tubular element 8, heating the liquid medium 25, then through the pipeline 10, steam is supplied to the perforated branch pipe 9 and then the steam enters the steam outlet line 12. A pressure gauge 13 is located on the steam outlet line 12 for monitoring pressure and shutoff valves 14 to regulate the pressure during testing.

При достижении требуемой температуры жидкой среды 25, которая контролируется по температурному датчику 21, вязкость жидкой среды 25 снижается, и она начинает под воздействием избыточного давления в верхней зоне 20 фильтроваться через песок 24. При этом запорная арматура 23 на патрубках 6 отсеков 22 открывается. В зависимости от пропускной способности фильтра фильтрация в разных отсеках будет проходить с разной скоростью. Скорость фильтрации жидкой среды 25 через каждый скважинный фильтр 2 (I-IV) определяется в процессе отбора проб в специальные мерные емкости 17. По каждому фильтру 2 замеряется скорость заполнения емкости 17. Пробы фильтрата в каждой емкости нумеруются в соответствующем порядке для каждого типа скважинного фильтра в отдельности. В случае, если из-за высокой скорости фильтрации, какой либо из отсеков отфильтровал весь пластовый флюид, и наблюдается выход пара, то для продолжения испытания других скважинных фильтров, выходной патрубок 6 перекрывается посредством запорной арматуры 23.When the required temperature of the liquid medium 25, which is monitored by the temperature sensor 21, is reached, the viscosity of the liquid medium 25 decreases, and it begins to filter through the sand 24 under the influence of excess pressure in the upper zone 20. In this case, the shut-off valve 23 on the branch pipes 6 of the compartments 22 opens. Depending on the throughput of the filter, filtration in different compartments will take place at different speeds. The filtration rate of the liquid medium 25 through each downhole filter 2 (I-IV) is determined in the process of sampling into special measuring tanks 17. For each filter 2, the filling rate of the tank 17 is measured. The filtrate samples in each tank are numbered in the appropriate order for each type of downhole filter separately. If, due to the high filtration rate, any of the compartments has filtered out the entire formation fluid, and steam is released, then in order to continue testing other downhole filters, the outlet 6 is shut off by means of stop valves 23.

В процессе всего испытания производится контроль параметров температуры и давления соответствующими датчиками 7, 15, 16, 21, установленными в определенных местах полости испытательного стенда. Это позволяет контролировать весь процесс испытания и оценить распределение температур по отсекам, а также сопоставить их со скоростью фильтрации по испытуемым образцам скважинных фильтров. Информация с датчиков непрерывно записывается на электронный носитель для последующего анализа.During the entire test, the temperature and pressure parameters are monitored by the corresponding sensors 7, 15, 16, 21, installed in certain places in the cavity of the test bench. This allows you to control the entire testing process and evaluate the temperature distribution over the compartments, as well as compare them with the filtration rate through the tested samples of well filters. The information from the sensors is continuously recorded on an electronic medium for further analysis.

Пробы фильтрата, промаркированные соответствующим образом, после проведения стендовых испытаний направляют в лабораторию для анализа как самого пластового флюида (водонефтяное соотношение), так и для проведения количественного и гранулометрического анализа песка в пробах фильтрата.Filtrate samples, marked accordingly, after bench tests are sent to the laboratory for the analysis of both the formation fluid itself (water-to-oil ratio), and for quantitative and granulometric analysis of sand in the filtrate samples.

В ходе испытаний работоспособности предложенного стенда были проведены работы по испытаниям на пропускную и фильтрующую способность четырех образцов фильтров скважинных на пластовой жидкости и пластовых условиях, приближенных к скважинным, Ярегского нефтяного месторождения.In the course of testing the performance of the proposed stand, work was carried out to test the throughput and filtration capacity of four samples of borehole filters on reservoir fluid and reservoir conditions close to borehole ones of the Yarega oil field.

Загрузка песка 24 и жидкой среды 25 (1/3 вода, 2/3 вязкая нефть) производится через люк, который перед проведением испытания герметично закрывается. Предпочтительно использовать песок с месторождения, непосредственно с эксплуатируемого горизонта, а при отсутствии возможности необходимо использовать аналог соответствующего гранулометрического состава. До загрузки песка, имитирующего песчаный коллектор, и жидкой среды в отсеки корпуса стенда устанавливаются образцы фильтров. Перед началом работы запорную арматуру на патрубках отсеков с образцами фильтров перекрывают, производят прогрев жидкой среды внутри корпуса до рабочей температуры и стенд опрессовывается на давление, на 10% процентов превышающее давление испытания. Давление и температура в различных зонах корпуса замеряется в режиме реального времени посредством датчиков с соответствующим размещением. Все параметры испытания записываются для последующего анализа. Открытие сливной запорной арматуры отсеков осуществляется одновременно, при этом визуально фиксируется наличие истечения жидкости. При наличии истечения фильтрата производится отбор проб в емкости фиксированного объема с замером времени заполнения, для последующей оценки скорости фильтрации на каждом образце. После чего емкости с пробами маркируются (№образца фильтра, №пробы, дата и время отбора). Все пробы после этого передаются в лабораторию химического анализа для оценки в первую очередь наличия механических примесей в фильтрате - количества и гранулометрического состава, и соотношения воды к нефти в фильтрате. После чего производится сравнительный анализ скорости и качества фильтрации образцов фильтров, на основании чего производится выбор наиболее эффективного скважинного фильтра для конкретной скважины.Loading of sand 24 and liquid medium 25 (1/3 water, 2/3 viscous oil) is carried out through the hatch, which is hermetically closed before testing. It is preferable to use sand from the deposit, directly from the exploited horizon, and if it is not possible, it is necessary to use an analogue of the corresponding granulometric composition. Before loading the sand imitating the sand reservoir and the liquid medium, samples of filters are installed into the sections of the stand body. Before starting work, the shut-off valves on the branch pipes of the compartments with the filter samples are closed, the liquid medium inside the housing is heated to the operating temperature and the stand is pressurized to a pressure that is 10% higher than the test pressure. Pressure and temperature in different areas of the housing are measured in real time by means of sensors with appropriate placement. All test parameters are recorded for later analysis. The opening of the drain shut-off valves of the compartments is carried out simultaneously, while the presence of a liquid outflow is visually recorded. If there is an outflow of filtrate, samples are taken in a container of a fixed volume with measurement of the filling time, for subsequent assessment of the filtration rate on each sample. After that, the containers with samples are marked (No. of filter sample, No. of sample, date and time of sampling). All samples are then transferred to the chemical analysis laboratory to assess, first of all, the presence of mechanical impurities in the filtrate - the amount and granulometric composition, and the ratio of water to oil in the filtrate. After that, a comparative analysis of the filtration rate and quality of filter samples is carried out, on the basis of which the selection of the most effective downhole filter for a particular well is made.

Все работы проводились согласно техническому заданию на проведение стендовых испытаний скважинных фильтров для условий Лыаельской площади Ярегского нефтяного месторождения.All work was carried out in accordance with the terms of reference for bench testing of downhole filters for the conditions of the Lyaelskaya area of the Yaregskoye oil field.

В качестве образцов использовались четыре фильтра разной конструкции:Four filters of different designs were used as samples:

- образец фильтра скважинного проволочно-щелевого с гравийной набивкой ФСПЩ-ГН 168×150Д×1560×1000×0,1×250×250 (размер щели 0,1 мм), далее по тексту - №I;- a sample of a wire-slotted borehole filter with gravel packing FSPSCH-GN 168 × 150D × 1560 × 1000 × 0.1 × 250 × 250 (slot size 0.1 mm), hereinafter referred to as No. I;

образец фильтра скважинного проволочно-щелевого ФСПЩ 178×160Д×1560×1000×0,1×250×250 (размер щели 0,1 мм), далее по тексту - №II;sample of downhole wire-slotted filter FSPSCH 178 × 160D × 1560 × 1000 × 0.1 × 250 × 250 (slot size 0.1 mm), hereinafter referred to as No. II;

образец фильтра скважинного проволочно-щелевого ФСПЩ 178×160Д×1560×1000×0,18×250×250 (размер щели 0,18 мм), далее по тексту - №IIIsample of downhole wire-slotted filter FSPSCH 178 × 160D × 1560 × 1000 × 0.18 × 250 × 250 (slot size 0.18 mm), hereinafter - No. III

- образец фильтра скважинного (труба с лазерной перфорацией с размером щели 0,18 мм)), далее по тексту - №IV.- a sample of a downhole filter (pipe with laser perforation with a slot size of 0.18 mm)), hereinafter referred to as No. IV.

Испытания проводились на территории Испытательного участка с применением следующих расходных материалов:The tests were carried out on the territory of the Test Site using the following consumables:

- песка различного фракционного состава с Ярегского нефтяного месторождения (Таблица 1);- sand of various fractional composition from the Yarega oil field (Table 1);

Figure 00000001
Figure 00000001

- пластового флюида с Ярегского нефтяного месторождения (Таблица 2).- reservoir fluid from the Yarega oil field (Table 2).

Figure 00000002
Figure 00000002

Все подготовительные работы и испытания проходили в следующем порядке:All preparatory work and tests took place in the following order:

1. Согласно техническому заданию был изготовлен и собран стенд, в который произвели установку четырех образцов фильтров скважинных.1. According to the terms of reference, a stand was manufactured and assembled, in which four samples of downhole filters were installed.

2. В каждый из четырех отсеков, в полость над фильтром и под ним, равномерно засыпали песок с месторождения. Обеспечили полное покрытие фильтров.2. Sand from the deposit was evenly poured into each of the four compartments, into the cavity above and below the filter. Provided full filter coverage.

3. Произвели заливку флюида в объеме около 1000 литров в испытательную камеру. Залитый флюид на 30% состоял из пластовой воды, остальное нефть.3. Poured about 1000 liters of fluid into the test chamber. The injected fluid consisted of 30% of formation water, the rest was oil.

4. Произвели окончательную сборку стенда, установку датчиков, обвязку с передвижным агрегатом ППУ (передвижная паровая установка) А 1600/100 на базе а/м КамАЗ.4. We made the final assembly of the stand, installation of sensors, piping with a mobile unit PPU (mobile steam installation) A 1600/100 based on a KAMAZ vehicle.

5. Методом прокачки пара через линию 11 и трубчатый элемент 8, произвели прогрев залитого флюида и зоны расположения фильтров.5. By pumping steam through line 11 and tubular element 8, the injected fluid and the area of the filters were heated.

6. При достижении температуры флюида 60°С, через перфорированный патрубок 9 стенда, в полость над флюидом начали закачку пара, температурой 160-170°С. Предохранительным клапаном 4 на люке 3, отрегулировали давление в полости корпуса в диапазоне 6-7 кг/см2. Контроль параметров температуры и давления производился в режиме реального времени с монитора на пульте управления стенда. Запись вышеуказанных параметров производилось на USB-накопитель в автоматическом режиме.6. When the temperature of the fluid reaches 60 ° C, steam is injected into the cavity above the fluid at a temperature of 160-170 ° C through the perforated branch pipe 9 of the stand. With the safety valve 4 on the hatch 3, the pressure in the body cavity was adjusted in the range of 6-7 kg / cm 2 . The temperature and pressure parameters were monitored in real time from the monitor on the stand control panel. The above parameters were recorded to a USB drive in automatic mode.

7. В промежутки между этапами фильтрации отобрано 5 партий проб фильтрата с каждого типа фильтра. На отобранных пробах указаны время, дата и №образца фильтра. Полученные образцы упакованы в мешки и опломбированы. В процессе продавки флюида через фильтры, были выявлены следующие показания:7. In the intervals between filtration stages, 5 batches of filtrate samples from each type of filter were taken. The samples taken are marked with time, date and filter sample #. The received samples are packed in bags and sealed. In the process of pumping fluid through the filters, the following indications were revealed:

Наибольший поток наблюдался на образце №I, далее в порядке уменьшения потока с фильтра №IV, №III, №II.The largest flow was observed on sample No. I, then in decreasing order of flow from filter No. IV, No. III, No. II.

8. После продавки всего содержимого емкости (испытательного стенда), стенд оставили на остывание.8. After pushing through the entire contents of the container (test stand), the stand was left to cool.

9. 3атем испытуемые образцы скважинных фильтров были изъяты с последующей распиловкой для исследования содержимого внутри фильтров. Песок в фильтрах не обнаружен.9. Then the test samples of the well screens were removed and then sawed to examine the contents inside the screens. No sand was found in the filters.

10. Был произведен замер щелевого зазора каждого образца. В результате замеров были получены следующие данные:10. The gap gap of each sample was measured. As a result of measurements, the following data were obtained:

- Образец №I = 0.1 мм;- Sample No. I = 0.1 mm;

- Образец №II = 0.1 мм;- Sample No. II = 0.1 mm;

- Образец №III = 0.18 мм;- Sample No. III = 0.18 mm;

- Образец №IV = 0.2 мм.- Sample No. IV = 0.2 mm.

Процесс испытания и отбора проб произведен в полном объеме и в соответствии с техническим заданием на проведение стендовых испытаний скважинных фильтров для условий Лыаельской площади Ярегского нефтяного месторождения. Образцы проб переданы в лабораторию химического анализа для дальнейшего проведения анализа фильтратов.The testing and sampling process was carried out in full and in accordance with the terms of reference for bench testing of downhole filters for the conditions of the Lyayelskaya area of the Yaregskoye oil field. Samples were transferred to the chemical analysis laboratory for further analysis of the filtrate.

Данные испытаний фильтров на стенде предлагаемой конструкции показали, что эффективность скважинных фильтров сильно разнится в зависимости от их конструктивных особенностей. Испытания позволили определить наиболее оптимальную конструкцию, особенно образца скважинного фильтра с гравийной набивкой. Подтвердили особенности работы используемых в настоящее время на месторождении, а также то, что эффективность фильтров возрастает по мере формирования естественного гравийного фильтра. Данные испытания позволили наглядно показать насколько важна конструкция фильтр-элементов в части эффективной эксплуатации SAGD скважин, а также применение данного стенда позволило исключить риск испытания скважинных фильтров на реальных скважинах. Поскольку в случае применения неэффективной конструкции опытного фильтра эксплуатация дорогостоящей скважины будет затруднена, или невозможна вовсе.The test data of filters on the stand of the proposed design showed that the efficiency of downhole filters varies greatly depending on their design features. Tests have identified the most optimal design, especially for a gravel pack well screen sample. The features of the operation currently used in the field were confirmed, as well as the fact that the effectiveness of the filters increases with the formation of a natural gravel pack. These tests made it possible to clearly show how important the design of filter elements is in terms of the effective operation of SAGD wells, as well as the use of this bench made it possible to exclude the risk of testing well screens on real wells. Since in the case of using an ineffective design of an experimental filter, the operation of an expensive well will be difficult or impossible at all.

Кроме того данный стенд позволяет объективно оценить эффективность того или иного скважинного фильтра, поскольку испытание производится в единовременно в общей среде. Также стоит отметить возможность применения естественных материалов с месторождения - горную породу слагающую продуктивный горизонт, пластовый флюид (нефть / вода), что естественно повышает качество (точность и достоверность) полученных результатов.In addition, this stand allows you to objectively evaluate the effectiveness of a particular well screen, since the test is carried out at a time in a common environment. It is also worth noting the possibility of using natural materials from the field - the rock composing the productive horizon, formation fluid (oil / water), which naturally increases the quality (accuracy and reliability) of the results obtained.

Таким образом, благодаря тому, что в предлагаемом стенде смоделированы условия, имитирующие скважинные на SAGD-скважинах при эксплуатации месторождений высоковязкой нефти, обеспечивается достоверность испытаний, что позволит выдавать точные рекомендации нефтяникам по использованию конкретных скважинных фильтров на конкретных скважинах. Это позволит снизить, а то и исключить затраты на испытание опытных конструкций скважинных фильтров, в т.ч. с учетом потери эффективной добычи на опытных скважинах, повысить ресурс погружного насосного оборудования, за счет снижения поступления механических примесей, оценить скорость и наличие формирования естественного гравийного фильтра, и повысить дебит добываемой жидкости.Thus, due to the fact that the proposed bench simulates the conditions that simulate borehole on SAGD-wells during the operation of high-viscosity oil fields, the reliability of tests is ensured, which will make it possible to issue accurate recommendations to oilmen on the use of specific well screens in specific wells. This will reduce, or even eliminate, the costs of testing experimental designs of downhole filters, incl. taking into account the loss of effective production at pilot wells, increase the resource of submersible pumping equipment, by reducing the flow of mechanical impurities, assess the rate and presence of the formation of a natural gravel filter, and increase the flow rate of the produced fluid.

Claims (6)

1. Способ оценки эффективности скважинных фильтров, применяемых в SAGD-скважинах при эксплуатации месторождений с высоковязкой нефтью, характеризующийся тем, что устанавливают испытуемые скважинные фильтры в отсеках, разделенных вертикальными перегородками и выполненных в нижней зоне корпуса стенда с теплоизолированными стенками, снабженного герметично закрывающимся люком с предохранительным клапаном, заполняют указанные отсеки песком, имитирующим песчаный коллектор SAGD-скважины, вводят внутрь корпуса жидкую среду, моделирующую пластовый флюид, в таком объеме, чтобы теплоподводящий узел, выполненный с возможностью нагрева указанной жидкой среды и установленный в средней зоне внутри корпуса над указанными отсеками, был полностью погружен в указанную жидкую среду, при герметично закрытом люке корпуса осуществляют подачу теплоносителя - пара, в теплоподводящий узел с последующим направлением этого теплоносителя по соединительному трубопроводу в пароподводящий узел в верхней зоне корпуса, выполненный в виде перфорированного патрубка и снабженный линией отвода пара с установленными на ней манометром и запорной арматурой, производят посредством поступления пара из указанного перфорированного патрубка при закрытой его запорной арматуре подъем давления внутри корпуса, величину которого контролируют с помощью датчика давления, установленного в корпусе, посредством созданного давления осуществляют фильтрование жидкой среды через песок и испытуемые фильтры с отводом фильтрата через выходной патрубок с запорной арматурой, которым снабжен каждый отсек, и по количеству, скорости и качеству отводимого фильтрата судят об эффективности испытуемых скважинных фильтров.1. A method for assessing the effectiveness of downhole filters used in SAGD-wells during the operation of fields with high-viscosity oil, characterized by the fact that the tested downhole filters are installed in compartments separated by vertical partitions and made in the lower zone of the stand body with heat-insulated walls, equipped with a hermetically closing hatch with with a safety valve, fill the indicated sections with sand imitating the sand reservoir of the SAGD-well, inject a liquid medium simulating the formation fluid into the casing in such a volume that a heat supply unit capable of heating said fluid medium and installed in the middle zone inside the casing above the indicated compartments , was completely immersed in the specified liquid medium, with a hermetically closed housing hatch, the heat carrier is supplied - steam, to the heat supply unit, followed by the direction of this coolant through the connecting pipeline to the steam supply unit in the upper area of the housing, made in the form of a perforated branch pipe and equipped with a steam outlet line with a pressure gauge and shut-off valves installed on it, the pressure is raised inside the body by means of the flow of steam from the specified perforated pipe with its shut-off valves closed, the value of which is monitored using a pressure sensor installed in the body, by means of of the created pressure, the liquid medium is filtered through sand and the tested filters with the filtrate discharge through the outlet pipe with stop valves, which is equipped with each compartment, and the efficiency of the tested downhole filters is judged by the quantity, speed and quality of the discharged filtrate. 2. Стенд для оценки эффективности скважинных фильтров, применяемых в SAGD-скважинах при эксплуатации месторождений с высоковязкой нефтью, характеризующийся тем, что он содержит корпус с теплоизолированными стенками, снабженный герметично закрывающимся люком с предохранительным клапаном, с выполнением внутри корпуса в его нижней зоне, по меньшей мере, двух, разделенных вертикальными перегородками, отсеков для размещения в них испытуемых фильтров, и снабженных каждым из них выходным патрубком с запорной арматурой и датчиком температуры, внутри корпуса выше указанных отсеков размещены последовательно по высоте в средней и верхней зоне корпуса соответственно теплоподводящий и пароподводящий узлы, соединенные между собой трубопроводом, теплоподводящий узел, выполненный в виде трубчатого элемента, снабжен линией ввода теплоносителя, а пароподводящий узел, выполненный в виде перфорированного патрубка, -линией отвода пара с установленными на ней манометром и запорной арматурой, при этом теплоподводящий и пароподводящий узлы снабжены датчиками температуры, а корпус стенда снабжен датчиком контроля давления.2. A stand for evaluating the efficiency of well screens used in SAGD-wells during the operation of fields with high-viscosity oil, characterized in that it contains a body with heat-insulated walls, equipped with a hermetically closing hatch with a safety valve, with execution inside the body in its lower zone, according to of at least two, separated by vertical partitions, compartments for placing the tested filters in them, and equipped with each of them with an outlet pipe with shut-off valves and a temperature sensor, inside the body above these compartments are placed sequentially in height in the middle and upper zones of the body, respectively, a heat supply and a steam supply nodes interconnected by a pipeline, the heat supply unit, made in the form of a tubular element, is equipped with a coolant inlet line, and the steam supply unit, made in the form of a perforated pipe, with a steam outlet line with a pressure gauge and shut-off valves installed on it, while the heat The supply and steam supply units are equipped with temperature sensors, and the stand body is equipped with a pressure control sensor. 3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что нижняя зона корпуса занимает 1/2 объема корпуса.3. The method of claim. 1, characterized in that the lower housing area occupies half the volume of the housing. 4. Стенд по п. 2, характеризующийся тем, что выходные патрубки каждого из отсеков снабжены емкостью для сбора фильтрата, прошедшего через испытуемый фильтр.4. The stand according to claim 2, characterized in that the outlet pipes of each of the compartments are equipped with a container for collecting the filtrate that has passed through the filter under test. 5. Стенд по п. 2, характеризующийся тем, что датчик контроля давления в корпусе размещен в его верхней части над пароподводящим узлом.5. The stand according to claim 2, characterized in that the pressure control sensor in the housing is located in its upper part above the steam supply unit. 6. Стенд по п. 2, характеризующийся тем, что оптимальное количество отсеков в корпусе составляет четыре.6. The stand according to claim 2, characterized in that the optimal number of compartments in the body is four.
RU2020137044A 2020-11-11 2020-11-11 Method for evaluating effectiveness of downhole filters used in sagd-wells during operation of fields with high-viscosity oil, and stand for its implementation RU2755101C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137044A RU2755101C1 (en) 2020-11-11 2020-11-11 Method for evaluating effectiveness of downhole filters used in sagd-wells during operation of fields with high-viscosity oil, and stand for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137044A RU2755101C1 (en) 2020-11-11 2020-11-11 Method for evaluating effectiveness of downhole filters used in sagd-wells during operation of fields with high-viscosity oil, and stand for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2755101C1 true RU2755101C1 (en) 2021-09-13

Family

ID=77745504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020137044A RU2755101C1 (en) 2020-11-11 2020-11-11 Method for evaluating effectiveness of downhole filters used in sagd-wells during operation of fields with high-viscosity oil, and stand for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2755101C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114923661A (en) * 2022-05-01 2022-08-19 长江水利委员会长江科学院 Radial well flow test system and method for implanted relief well
RU2788100C1 (en) * 2021-11-23 2023-01-16 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Method for studying the hydromechanical characteristics of well filters

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU118355U1 (en) * 2012-03-05 2012-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" STAND FOR STUDYING LIQUID FILTRATION
RU124497U1 (en) * 2012-08-08 2013-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Центр образования, науки и культуры имени И.М. Губкина" (ООО "ЦОНиК им. И.М. Губкина") STAND FOR TESTING OF BOREHOLD GAS AND SAND SEPARATORS
RU2016118449A (en) * 2016-05-11 2017-11-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М.Губкина" TEST BENCH FOR RESEARCH OF ANTI-SANDY FILTERS USED IN THE PRODUCTION OF HYDROCARBON RAW MATERIALS
CN207315352U (en) * 2017-09-30 2018-05-04 中国石油天然气股份有限公司 Simulation shaft and steam huff and puff sand prevention simulation test system for testing performance of screen pipe
RU2687690C1 (en) * 2018-07-10 2019-05-15 Акционерное общество "Новомет-Пермь" Test bench for filters of downhole pumping units

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU118355U1 (en) * 2012-03-05 2012-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" STAND FOR STUDYING LIQUID FILTRATION
RU124497U1 (en) * 2012-08-08 2013-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Центр образования, науки и культуры имени И.М. Губкина" (ООО "ЦОНиК им. И.М. Губкина") STAND FOR TESTING OF BOREHOLD GAS AND SAND SEPARATORS
RU2016118449A (en) * 2016-05-11 2017-11-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М.Губкина" TEST BENCH FOR RESEARCH OF ANTI-SANDY FILTERS USED IN THE PRODUCTION OF HYDROCARBON RAW MATERIALS
CN207315352U (en) * 2017-09-30 2018-05-04 中国石油天然气股份有限公司 Simulation shaft and steam huff and puff sand prevention simulation test system for testing performance of screen pipe
RU2687690C1 (en) * 2018-07-10 2019-05-15 Акционерное общество "Новомет-Пермь" Test bench for filters of downhole pumping units

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788100C1 (en) * 2021-11-23 2023-01-16 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Method for studying the hydromechanical characteristics of well filters
RU2792856C1 (en) * 2021-11-23 2023-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Method for studying the hydromechanical characteristics of downhole filters
CN114923661A (en) * 2022-05-01 2022-08-19 长江水利委员会长江科学院 Radial well flow test system and method for implanted relief well
RU2826393C1 (en) * 2023-11-14 2024-09-09 Общество с ограниченной ответственностью "Альфа Горизонт" Downhole sand filter testing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111443182B (en) Supergravity hydrate research experiment system and method
Ashrafi et al. Effect of temperature on athabasca type heavy oil–water relative permeability curves in glass bead packs
CN109025985A (en) Experimental simulation device based on multiple-limb hole technology exploitation hydrate
US11946345B2 (en) Natural gas hydrate exploitation experimental device and method for full-sized production wells
CN107367450A (en) A kind of expandable screen pipe performance detection experimental provision and evaluation method
Xu et al. A new approach for determination of gas breakthrough in saturated materials with low permeability
RU2755101C1 (en) Method for evaluating effectiveness of downhole filters used in sagd-wells during operation of fields with high-viscosity oil, and stand for its implementation
CN113266345A (en) Reservoir simulation unit and gas dissolution distribution evaluation device and evaluation method thereof
EA004752B1 (en) Determining the in situ effective mobility and the effective permeability of a formation
CN115475573B (en) Hydrocarbon generation and drainage dynamics experiment device and method for simulating geological process
CN113936537B (en) Hydrocarbon generation dynamics simulation experiment device and method
Xu Analysis of diagnostic testing of sustained casing pressure in wells
Taheri et al. Effect of convective mixing process on storage of CO2 in saline aquifers with layered permeability.
Hadia et al. Experimental investigation of use of horizontal wells in waterflooding
CN102322247B (en) Device and method for evaluating displacement capability of wetting phase of rock at high temperature under high pressure
RU2342528C1 (en) Device for measuring quantity of oil and oil gas
CN106324189B (en) A kind of casting bed blocks cementing analyzer and measuring method
CN105696991A (en) Simulation experiment device and experiment method for non-hydrocarbon gas and steam shaft states
NO178119B (en) Apparatus and method for extracting a liquid from a large length tube
Modaresghazani Experimental and Simulation Study of Relative Permeabilities in Heavy Oil/Water/Gas Systems
Bérest et al. Long-term behavior of salt caverns
Zhang et al. Physical modeling of heavy oil production rate in a vapour extraction process
Verisokin et al. Simulation of proppant flowback from hydraulic fractures
US20200200665A1 (en) Systems and methods for assessing suspended particle settling
Ghezzehei et al. Measurements of the capillary pressure-saturation relationship of methane hydrate bearing sediments