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龙图腾网获悉中国石油大学(华东)申请的专利用于评估筛管砾石填充防砂技术的可视化实验装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120891176B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511406367.8，技术领域涉及：G01N33/24；该发明授权用于评估筛管砾石填充防砂技术的可视化实验装置及方法是由郑超;赵俊奇;何世刚;刘永红;杨子豪;王志远;王梦腾;李秋实设计研发完成，并于2025-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本用于评估筛管砾石填充防砂技术的可视化实验装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于评估筛管砾石填充防砂技术的可视化实验装置及方法，属于油气开采技术领域，包括可视化模型箱；可视化模型箱内侧上部沿竖直方向滑动配合顶部筛网，可视化模型箱顶部设置加载部；可视化模型箱内侧下部设置底部筛网；顶部筛网、底部筛网之间的可视化模型箱的内部空间形成用来放置砾石的过滤模拟空间；可视化模型箱与注入系统相连；可视化模型箱中底部筛网的下部设置集砂管。本发明能够模拟井底地层砂粒重力方向和流体流动方向相同时的出砂情况以及地层砂对砾石层的侵入过程，可用于防砂砾石最优粒径范围的评估确定；也可进行生产流速、携砂浓度多种变量下所选用的砾石粒径范围填充防砂效果评估的研究实验。

本发明授权用于评估筛管砾石填充防砂技术的可视化实验装置及方法在权利要求书中公布了：1.用于评估筛管砾石填充防砂技术的可视化实验方法，基于用于评估筛管砾石填充防砂技术的可视化实验装置进行实施，其特征在于，用于评估筛管砾石填充防砂技术的可视化实验装置包括可视化模型箱； 所述可视化模型箱的内侧上部沿竖直方向滑动配合有用来分散携砂流体的顶部筛网，所述可视化模型箱的顶部设置有与顶部筛网相连以模拟储层覆压的加载部； 所述可视化模型箱的内侧下部设置有用来模拟井筒筛管的底部筛网； 所述顶部筛网、底部筛网之间的可视化模型箱的内部空间形成用来放置砾石的过滤模拟空间； 所述可视化模型箱与用来向过滤模拟空间内注入携砂流体的注入系统相连； 所述可视化模型箱中底部筛网的下部设置有用来收集砂粒的集砂管； 所述可视化模型箱上沿竖直方向均匀设置有若干用来测量过滤模拟空间内不同位置压力的压力变送器； 所述实验方法包括以下步骤： 步骤1，砾石与实验地层砂的准备； 实验地层砂采用相应储层的地层砂或者进行配制；配制时，根据目标地层的地层砂粒径质量分布曲线，采用筛分细砂再按照比例混合的方法配制出实验地层砂； 准备N1组不同粒径范围的实验砾石； 步骤2，基于目标地层的流体粘度、携砂浓度、生产流速进行最优实验砾石粒径范围的选择，具体如下： 步骤21，携砂流体的制备； 确定实验流体，实验流体的粘度与目标地层的流体粘度一致；根据目标地层的携砂浓度，将实验流体与实验地层砂进行混合，形成携砂流体； 步骤22，令i=1，i表示实验砾石的粒径范围序号，i越小，对应的粒径范围内的中位数越小； 步骤23，清洗可视化模型箱并进行密封性检测； 步骤24，制备填充层； 将第i个粒径范围的实验砾石放置于可视化模型箱中，通过加载部驱动顶部筛网压实实验砾石层； 步骤25，携砂流体的注入； 在集砂管底部设置收集桶，启动注入系统，将携砂流体由可视化模型箱的上部注入到过滤模拟空间内的实验砾石层，直至达到需要的实验时间，其中携砂流体的注入流速与目标地层的生产流速一致； 在该过程中，通过摄像机拍摄可视化模型箱中砂粒在实验砾石层内的运移及沉积情况；通过压力变送器收集压力数据； 步骤26，出砂量统计； 将收集桶内收集的实验地层砂进行过滤、烘干后称重，得到对应第i个粒径范围实验砾石的出砂质量； 步骤27，当i＜N1时，令i=i+1，进入步骤23； 否则进入步骤28； 步骤28，基于挡砂和流体流通能力的综合判断方法，确定基于目标地层的流体粘度、携砂浓度、生产流速的最优实验砾石粒径范围； 步骤3，考虑到生产前后期的生产流速、携砂浓度存在差异，根据实际生产情况制备不同携砂浓度的携砂流体、选择生产范围内的不同注入流速，在不同携砂浓度、注入流速下对步骤2中确定的最优粒径范围的砾石进行进一步防砂评估；具体如下： 步骤31，携砂浓度、注入流速形成变量组合，确定每一个实验中变量组合中各个变量的具体数值作为实验输入数据，并对每组实验输入数据进行编号，其中实验输入数据的总数为N2； 步骤32，令j=1，j表示实验输入数据的序号； 步骤33，清洗可视化模型箱并进行密封性检测； 步骤34，制备填充层； 将最优粒径范围实验砾石放置于可视化模型箱中，通过加载部驱动顶部筛网压实实验砾石层； 步骤35，携砂流体的注入； 在集砂管底部设置收集桶，启动注入系统，将序号j对应的携砂浓度数值的携砂流体由可视化模型箱的上部注入到过滤模拟空间内的实验砾石层，直至达到需要的实验时间，其中注入流速为序号j对应的注入流速数值； 在该过程中，通过摄像机拍摄可视化模型箱中砂粒在实验砾石层内的运移和沉积情况；通过压力变送器收集压力数据； 步骤36，出砂量统计； 将收集桶内收集的实验地层砂进行过滤、烘干后称重，得到对应第j个实验输入数据的出砂质量； 步骤37，当j＜N2时，令j=j+1，进入步骤33； 否则进入步骤38； 步骤38，基于挡砂和流体流通能力的综合判断方法，对不同携砂浓度、注入流速下最优粒径范围砾石的防砂性能进行评估； 基于挡砂和流体流通能力的综合判断方法，具体为： 构建防砂参数，其计算公式为： 公式1 公式2 公式3 公式4 其中，为出砂率；为出砂质量；为注入砂的总质量；为注入流速；为过滤模拟空间的横截面积；为实验时间；为携砂流体的携砂浓度；为渗透率；为最上面、最下面两个压力变送器在实验结束时刻检测的压力差值的绝对值；为实验流体的粘度；为最上面、最下面两个压力变送器之间的垂直距离； 所述步骤28中，计算各个实验对应的防砂参数的数值，将防砂参数数值最小的实验所对应的实验砾石粒径范围作为基于目标地层的流体粘度、携砂浓度、生产流速的最优粒径范围； 所述步骤38中，计算各个实验对应的防砂参数的数值，采用防砂参数的数值评估不同携砂浓度、注入流速下最优粒径范围砾石的防砂性能，防砂参数的数值越小，防砂性能越好。

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