CN110618162A - 一种自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置及其实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置及其实验方法，该装置包括筒体以及位于所述筒体内的自膨胀防砂筛管，所述自膨胀防砂筛管包括基管以及套设在所述基管上自膨胀套筒；所述筒体上设有流体入口以及测量口；在所述测量口上安装有测量杆以及与所述测量相连的位移传感器；在所述筒体的开口端设有底座，所述底座与所述基管的端部密封连接，所述底座上设有流体出口。本发明不仅能够测量自膨胀材料的膨胀性能，还可以测量自膨胀材料的抗压强度和挡砂精度，有助于优选出合适的自膨胀材料，保障自膨胀防砂筛管在不同条件下的工作状态，从而提高自膨胀防砂筛管完井技术在现场应用的成功率。

Description

一种自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置及其实验方法

技术领域

本发明涉及油、气及水井进行防砂完井领域，尤其涉及一种自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置及其实验方法。

背景技术

自膨胀防砂筛管属于一种新型的防砂筛管，是通过温度、压力或流体等引发筛管中的膨胀部件膨胀，充填筛管与井壁之间空间的一种防砂筛管。在完井过程中，利用钻杆或油管将压缩态自膨胀防砂筛管完井管柱下入水平层段，坐挂悬挂封隔器，通过正循环完井液清洗泥饼，解除近井地带堵塞，提高渗透率，同时溶化自膨胀防砂筛管外层可溶性下入保护层，并激发压缩态自膨胀挡砂层膨胀，使其贴紧裸眼井壁或套管的井壁，实现环空的密实充填，坐封悬挂封隔器，起出钻杆。这种筛管主要应用于裸眼水平井防砂完井，采用独立筛管完井工艺，获得砾石充填完井环空充填防砂的效果，具有工艺简单、完井周期短、挡砂精度高、有效期长的优势。

目前，国内外防砂管性能的检测装置及方法均是以机械筛管或机械筛管中的部分挡砂单元为对象进行检测或评价，主要包括挡砂精度、抗堵塞能力及膨胀性能。随着防砂完井工艺的发展及新型防砂筛管的研发，尤其是研发了在井下通过温度、压力或流体等引发筛管外径变大或体积膨胀，从而实现环空充填的新型自膨胀防砂筛管，并在井下进行了应用。这种新型自膨胀防砂筛管不仅需要测试其挡砂精度、抗堵塞能力及膨胀性能，还需要对其膨胀性能进行测试，但是，目前还没有建立测试自膨胀防砂筛管膨胀性能的实验装置及方法。因此，设计一种测试自膨胀防砂筛管膨胀性能的实验装置及方法具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。

为克服现有技术的问题，本发明提供一种自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，包括筒体以及位于所述筒体内的自膨胀防砂筛管，其特征在于：

所述自膨胀防砂筛管包括基管以及套设在所述基管上自膨胀套筒；

所述筒体上设有流体入口以及测量口；

在所述测量口上安装有测量杆以及与所述测量相连的位移传感器；

在所述筒体的开口端设有底座，所述底座与所述基管的端部密封连接，所述底座上设有流体出口。

可选地，所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置包括：

分支管，安装在所述测量口上；

活塞，位于所述分支管内，其上设有固定通孔，用于供所述测量杆通过。

可选地，所述分支管上设有液体入口。

可选地，所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置包括冲管，位于所述基管中，且与所述流体出口相连通。

可选地，所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置包括压帽，设置在所述基管靠近所述筒体底部的一端。

可选地，所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置包括左卡环与右卡环，设置在所述基管上，位于所述自膨胀套筒的两端。

本发明提供一种本发明任一实施例提供的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置进行的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验方法，包括：

让实验流体在预设温度下以固定排量通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，记录膨胀位移，流体通过时长达到第一阈值后，若所述膨胀位移在第一预设值以内波动，则

将所述实验流体的预设温度提升一个梯度，以所述固定排量通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，记录膨胀位移，流体通过时长达到第二阈值后，若所述膨胀位移增加超过第二预设值，记录当前温度为起膨温度；

以预设时间间隔记录膨胀位移以确定膨胀速率。

本发明提供一种采用本发明任一实施例提供的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置进行的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验方法，其特征在于，包括：

使实验流体的温度高于起膨温度，以固定排量通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，以预设时间间隔记录膨胀位移，绘制所述固定排量下膨胀位移随时间的变化曲线。

本发明提供一种采用本发明任一实施例提供的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置进行的自膨胀防砂筛管抗压强度实验方法，包括：

使活塞与分支管之间密封，记录测量杆的初始位移；

让实验流体在预设温度下以固定排量循环通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置；

缓慢增加流体入口压力，以预设时间间隔记录流体入口压力以及测量杆的位移，当位移超过预设位移值时，停止增加流体入口压力，记录所述流体入口压力为活塞的摩擦力擦力f；

关闭实验流体，缓慢给活塞增加压力，直至测量杆的位移明显减小，记录此时的压力P_s；

根据以下公式计算自膨胀材料的抗压强度P_c；

其中，S_h为活塞截面积；S_wan为测量杆与自膨胀套筒的接触面积。

本发明提供一种采用本发明任一实施例提供的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置进行的自膨胀防砂筛管挡砂精度实验方法，包括：

将实验用砂装入与自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置的流体入口相连的弯管接头中；

将实验流体在井底模拟温度下在以预设排量通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，以预设时间间隔记录流体入口压力，使流体通过一定时间后，若所述流体入口压力基本稳定，则

更换小一级粒径的实验用砂，重复上述步骤直至所述流体入口压力持续增加，收集底座上的砂子，并根据砂子的质量和实验流体的体积计算出砂量。

本发明提供了一种自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置及其使用方法，通过该自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置可以实现对自膨胀套筒的膨胀性能、抗压强度和挡砂精度的测量，为自膨胀防砂筛管在现场应用提供了一定的依据。

通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1为本发明实施例的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置的结构示意图。

图2为本发明实施例的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验***的结构示意图。

图3为本发明实施例的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验方法的流程示意图。

图4为本发明实施例的自膨胀防砂筛管抗压强度实验方法的流程示意图。

图5为本发明实施例的自膨胀防砂筛管挡砂精度实验方法的流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，包括筒体20、位于筒体20内的自膨胀防砂筛管、测量杆33以及与测量杆33相连的位移传感器(图中未显示)。其中：

自膨胀防砂筛管包括基管10以及套设在基管10上自膨胀套筒50；其中，基管10的外壁设有多个通孔11，自膨胀套筒50覆盖住通孔11。

筒体20用来模拟实际油井的井壁，在筒体20上设有流体入21口以及测量口22。一般地，流体入口21、测量口22与自膨胀套筒50相对设置。为了使流体更均匀地渗透自膨胀套筒50，流体入口21可以为多个，更具体地，视自膨胀套筒50的长度而定，可以为2至20个，例如是6个，该些流体入口21螺旋分布在筒体20上。在本发明的一个实施例中，包括弯管接头61，弯管接头61连接在流体入口21上，弯管接头61与流体入口21通过螺纹连接。弯管接头61既可以使流体进入筒体内，又可以在其中充填模拟地层砂。这里，可以通过改变筒体的内径来模拟不同尺寸的井眼；采用弯管接头便于砂子能够全部随流体进入筒体内，提高砂子的利用率；在筒体上安装多个弯管接头，保证流体能够均匀进入膨胀材料的表面，弯管接头的个数可以根据实际需要确定。

在筒体20的开口端设有底座40，底座40与基管10的端部密封连接，底座上40设有流体出口41。

测量杆33设置在测量口22上，通过位移传感器获取测量杆的移动来记录自膨胀套筒的膨胀位移，可以得到不同时刻的膨胀情况。测量杆33的底部设有接触部，该接触部用于接触膨胀后的自膨胀套筒。接触部用于与自膨胀套筒相接触的面为弯面或弧面。在本发明的一个实施例中，还包括分支管31，安装在测量口22上；测量杆33位于分支管31中，分支管31可以通过螺纹等连接方式固定在测量口22上。测量杆33的第一端位于分支管31内且与位移传感器相连，第二端***到测量口22内，在自膨胀套筒50膨胀后能与自膨胀套筒50相接触。为了更好地扶正测量杆，还包括活塞32，位于分支管31内，其上设有固定通孔，用于供测量杆33通过。优选地，分支管31的侧壁上设有液体入口34，通过该液体入口34可以向分支管内加入液体，减小活塞与分支管内壁的摩擦，使活塞能更好地上下移动。

在筒体20的开口端设有底座40，底座40与基管10的端部密封连接，底座40上设有流体出口41。底座40可以固定筒体20与基管10，更具体地，筒体20的开口端与基管10的顶端齐平，底座40上设有环状凸起43，基管10的顶端位于环状凸起43围成的区间内，本实施例中，环状凸起43与底座40同轴线设置，环状凸起43的内径与基管10的外径配合。为了更方便地测量基管内的压力、温度，可以在底座40上设置压力测量口42、温度测量口44。通过压力测量口42、温度测量口44可以测量循环流体的出口温度和出口压力。

在本发明提供的一个具体实施例中，基管的外径为88mm，内径为76mm，长度为460mm。筒体的外径为179mm，内径为152.4mm，长度为492mm，在筒体上螺旋分布6个流体入口，流体入口的孔径为20mm，相位为60°，起始流体入口中心距筒体一端的距离为120mm，相邻孔之间的轴向距离为15mm，每个孔上都有标准内螺纹。自膨胀套筒为筒状，其外径为133mm，长度为89mm，长度为275mm。弯管接头的直径为20mm，每个接头上都有标准外螺纹，可以固定在筒体上。分支管的外径为42mm，内径为24mm，长度为185mm。活塞的长度为20mm。底座的外径为500mm，长度为245mm。需要说明的是，本发明并不对上述基管、筒体、自膨胀套筒、弯管接头的规格做限定。

为了增加流体的流动距离，自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置可以包括冲管62，位于基管10中，且与流体出口41相连通。冲管62可以增加流体的流动距离，模拟流体在水平井筒中的流动。

由于基管10为无底筒状结构，为了防止流体从其底部流入到基管内，自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置可以包括压帽63，设置在基管靠近筒体20的底部的一端，压帽63可以固定连接在基管10上。可见，此时，基管10的底端被压帽堵住，从而防止流体从这一端直接进入基管中。

为了更好地固定住自膨胀套筒50，自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置包括左卡环64与右卡环65，设置在基管10上，且位于自膨胀套筒50的两端。

在筒体20的两端外壁上还可以设置支架66，以固定整个实验装置，防止器其滚动。支架66可以直接与筒体20的外壁相连，也可以与筒体20分开设置，筒体20直接放置在支架66上。

如图2所示，本发明实施例还提供一种自膨胀防砂筛管膨胀性能实验***，包括：

本发明任一实施例提供的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置100；

进液槽110，通过进液管线120与自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置100的流体入口相连；

出液槽130，通过出液管线140与自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置100的流体出口相连；

循环管线150，一端与进液槽110相连，另一端与出液槽130相连；循环管线150上设有循环泵160。

上述进液槽110用来储存准备进入自膨胀防砂筛管膨胀性能测试实验装置100的流体。在进液管线120上还设有高压泵121、预热器122；其中，高压泵120为实验流体提供动力；预热器122用于将实验流体加热至实验所需的温度。在进液管线120上还设有第一压力传感器123，该第一压力传感器123靠近自膨胀防砂筛管膨胀性能测试实验装置100设置，用于测量流体入口压力。

上述出液槽130用来存储循环出来的流体，通过循环泵160能够将出液槽130中的流体泵入进液槽110中，既有利于流体的重复利用，又能够快速提高流体的温度。在出液管线130上设有流量计131，用于测量流体出口流量。

在自膨胀防砂筛管膨胀性能测试实验装置100的温度测量口以及压力测量口上，连有温度传感器101以及第二压力传感器102，用于测量基管内腔温度以及基管内腔压力。

上述第一压力传感器123、温度传感器101、第二压力传感器102、流量计131可以与计算机180相连，计算机180可以记录并存储相应的测量值。

在自膨胀防砂筛管膨胀性能测试的实验过程中，实验流体从进液槽中通过高压泵进入预热器中，预热器将实验流体加热至实验所需的温度，随后实验流体经过自膨胀防砂筛管膨胀性能测试实验装置后流出至出液槽中。出液槽中的流体又可以通过循环泵进入进液槽中，实现实验流体的循环利用。

本发明提供一种自膨胀防砂筛管膨胀性能实验方法，可以采用本发明任一实施例提供的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置实现，包括：

S11、开始。

先将自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置进行组装，首先将自膨胀套筒套在基管上，自膨胀套筒的两端分别用左卡环与右卡环卡住；其次，把压帽装在实验基管的一端，放入筒体中；然后，在筒体上装配底座；紧接着，装配顶杆及重力传感器；随后，装配弯管接头；至此，完成自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置的组装。将组装后的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置进行管线及实验仪表的连接即可进入实验，在具体实施时，可以采用图2所示的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验***进行实验。

S12、让实验流体在预设温度下以固定排量通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，记录膨胀位移。

固定温度是起始温度，一般接近室温，例如是40℃。上述固定排量可以视具体的实验流体而定，需要能够模拟井下生产。该膨胀位移可以通过位移传感器获取。此外，还可以同时记录流体入口压力、基管内腔压力。

S13、流体通过时长达到第一阈值后，判断所述膨胀位移在第一预设值以内波动，若是，则进入步骤S14；若否，则进入步骤S16；

第一阈值可以是3至8小时，优先5至6小时，第一预设值小于1mm，优选地，小于0.5mm，例如是0.2mm。若膨胀位移在第一预设值内波动，则说明自膨胀套筒未开始膨胀。

S14、将所述实验流体的预设温度提升一个梯度，以所述固定排量通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，记录膨胀位移；

每个梯度为1至8℃，优选2至5℃，例如是3℃。此时固定排量是不变的，在记录膨胀位移时，可以同时记录流体入口压力及基管内腔压力。

S15、使流体通过时长达到第二阈值。

第二阈值可以是3至8小时，优先5至6小时。

S16、判断所述膨胀位移增加超过第二预设值，若是，则进入步骤S17；若否，则返回步骤S14；

第二预设值大于1mm，例如是1.5mm或2mm等。

S17、记录当前温度为起膨温度；

也就是说，若膨胀位移值增加超过第二预设值，则说明此时自膨胀套筒已经开始膨胀。

S18、以预设时间间隔记录膨胀位移以确定膨胀速率。

预设时间间隔为1min至15min，例如是5min、10min等。在记录膨胀位移时，可以同时记录流体入口压力及基管内腔压力。

S19、结束。

本发明提供一种自膨胀防砂筛管膨胀性能实验方法，可以采用本发明任一实施例提供的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置实现，包括以下四个步骤中的至少一个：

使实验流体的温度高于起膨温度，以固定排量通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，以预设时间间隔记录膨胀位移，绘制所述固定排量下膨胀位移随时间的变化曲线。

上述时间间隔可以视自膨胀套筒具体的材料而定，一般地，预设时间间隔为1min至15min，例如是5min、10min等。上述步骤可以单独进行，也可以在步骤S6之后进行。

本发明提供一种自膨胀防砂筛管抗压强度实验方法，可以采用本发明任一实施例提供的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置实现，包括步骤：

S31、开始。

先将自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置进行组装，首先将自膨胀套筒套在基管上，自膨胀套筒的两端分别用左卡环与右卡环卡住；其次，把压帽装在实验基管的一端，放入筒体中；然后，在筒体上装配底座；紧接着，装配分支管、顶杆、活塞及重力传感器；随后，装配弯管接头；至此，完成自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置的组装。将组装后的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置进行管线及实验仪表的连接即可进入实验，在具体实施时，可以采用图2所示的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验***进行实验。

S32、使活塞与分支管之间密封，记录测量杆的初始位移；

更具体地，可以在活塞处装上密封圈，使活塞与分支管之间不进液；

S33、让实验流体在预设温度下以固定排量循环通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置；

该预设温度大于自膨胀套筒的起膨温度，优选50℃至80℃，例如是50℃、55℃、60℃、65℃和70℃等。

S34、缓慢增加流体入口压力，以预设时间间隔记录流体入口压力以及测量杆的位移，当位移超过预设位移值时，停止增加流体入口压力，记录所述流体入口压力为活塞的摩擦力f；

预设时间间隔小于2min，优选地，小于1min，例如是0.5mm。预设位移值为0.1mm至2mm，优选地，为02mm至1mm，例如是0.2mm、0.5mm、0.8mm。在具体实施时，可以通过手摇泵缓慢增加流体入口压力；在记录位移传感器的位移时，可以同时记录流体入口压力，当位移移动超过预设位移值时停止增加压力，此时的压强所产生的作用力即为活塞的摩擦力f；

S35、关闭实验流体，缓慢给活塞增加压力，直至测量杆的位移明显减小，记录此时的压力P_s；

关闭实验流体后，可以利用手摇泵给活塞缓慢加力，此时，位移传感器检测到的位移值会缓慢变小，最后保持不变。此时继续给活塞加力，当位移值明显减小时，记录此时的压力。

S36、根据以下公式计算自膨胀材料的抗压强度P_c；

其中，S_h为活塞截面积；S_wan为测量杆与自膨胀套筒的接触面积。

S37、结束。

在不同的温度下，重复上述步骤S31至S37，可以得到不同温度下自膨胀材料的抗压强度。

本发明提供一种自膨胀防砂筛管挡砂精度实验方法，可以采用本发明任一实施例提供的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置实现，包括步骤：

S41、开始。

先将自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置进行组装，首先将自膨胀套筒套在基管上，自膨胀套筒的两端分别用左卡环与右卡环卡住；其次，把压帽装在实验基管的一端，放入筒体中；然后，在筒体上装配底座；紧接着，装配分支管、顶杆、活塞及重力传感器；随后，装配弯管接头；至此，完成自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置的组装。将组装后的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置进行管线及实验仪表的连接即可进入实验，在具体实施时，可以采用图2所示的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验***进行实验。

S42、将实验用砂装入与自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置的流体入口相连的弯管接头中；

步骤S41之前，要清洗事先准备好的实验用砂，确保砂子中没有杂质。

S43、将实验流体在井底模拟温度下在以预设排量通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，以预设时间间隔记录流体入口压力；

上述井底模拟温度为50℃至80℃，例如是60℃。上述时间间隔可以视自膨胀套筒具体的材料而定，一般地，预设时间间隔为1min至15min，例如是5min、10min等。

S44、使流体通过一定时间后，判断所述流体入口压力基本稳定，若是，则进入步骤S45；若否，则所述流体入口压力会持续增加，此时进入步骤S46；

上述使流体通过一定时间后是指让流体通过自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置一段时间，优选12小时至48小时，例如是24小时。

S45、更换小一级粒径的实验用砂，返回步骤S42；

S46、收集底座上的砂子，收集底座上的砂子，并根据砂子的质量和实验流体的体积计算出砂量。

在具体实施时，还可以利用激光粒度分析仪进行粒度分析。

S47、结束。

本发明提供了一种自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置及其使用该自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置获取自膨胀防砂筛管的膨胀性能、抗压强度及挡砂精度的方法，通过该装置能够测试自膨胀防砂筛管在同一排量或不同排量下每一时刻的膨胀情况，还能够评价自膨胀防砂筛管膨胀后的抗压强度及挡砂精度。本发明有助于优选出合适材料的自膨胀套筒，保障自膨胀防砂筛管在不同条件下的工作状态，从而提高自膨胀防砂筛管完井技术在现场应用的成功率。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，包括筒体以及位于所述筒体内的自膨胀防砂筛管，其特征在于：

所述自膨胀防砂筛管包括基管以及套设在所述基管上自膨胀套筒；

所述筒体上设有流体入口以及测量口；

在所述测量口上安装有测量杆以及与所述测量相连的位移传感器；

在所述筒体的开口端设有底座，所述底座与所述基管的端部密封连接，所述底座上设有流体出口。

2.根据权利要求1所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，其特征在于，所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置包括：

分支管，安装在所述测量口上；

活塞，位于所述分支管内，其上设有固定通孔，用于供所述测量杆通过。

3.根据权利要求2所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，其特征在于，所述分支管上设有液体入口。

4.根据权利要求1所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，其特征在于，所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置包括冲管，位于所述基管中，且与所述流体出口相连通。

5.根据权利要求1所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，其特征在于，所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置包括压帽，设置在所述基管靠近所述筒体底部的一端。

6.根据权利要求1所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，其特征在于，所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置包括左卡环与右卡环，设置在所述基管上，位于所述自膨胀套筒的两端。

7.一种采用如权利要求1至6任一所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置进行的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验方法，其特征在于，包括：

让实验流体在预设温度下以固定排量通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，记录膨胀位移，流体通过时长达到第一阈值后，若所述膨胀位移在第一预设值以内波动，则

将所述实验流体的预设温度提升一个梯度，以所述固定排量通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，记录膨胀位移，流体通过时长达到第二阈值后，若所述膨胀位移增加超过第二预设值，记录当前温度为起膨温度；

以预设时间间隔记录膨胀位移以确定膨胀速率。

8.一种采用如权利要求1至6任一所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置进行的自膨胀防砂筛管膨胀性能实验方法，其特征在于，包括：

使实验流体的温度高于起膨温度，以固定排量通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，以预设时间间隔记录膨胀位移，绘制所述固定排量下膨胀位移随时间的变化曲线。

9.一种采用如权利要求1至6任一所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置进行的自膨胀防砂筛管抗压强度实验方法，其特征在于，包括：

使活塞与分支管之间密封，记录测量杆的初始位移；

让实验流体在预设温度下以固定排量循环通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置；

缓慢增加流体入口压力，以预设时间间隔记录流体入口压力以及测量杆的位移，当位移超过预设位移值时，停止增加流体入口压力，记录所述流体入口压力为活塞的摩擦力f；

关闭实验流体，缓慢给活塞增加压力，直至测量杆的位移明显减小，记录此时的压力P_s；

根据以下公式计算自膨胀材料的抗压强度P_c；

其中，S_h为活塞截面积；S_wan为测量杆与自膨胀套筒的接触面积。

10.一种采用如权利要求1至6任一所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置进行的自膨胀防砂筛管挡砂精度实验方法，其特征在于，包括：

将实验用砂装入与自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置的流体入口相连的弯管接头中；

将实验流体在井底模拟温度下在以预设排量通过所述自膨胀防砂筛管膨胀性能实验装置，以预设时间间隔记录流体入口压力，使流体通过一定时间后，若所述流体入口压力基本稳定，则

更换小一级粒径的实验用砂，重复上述步骤直至所述流体入口压力持续增加，收集底座上的砂子，并根据砂子的质量和实验流体的体积计算出砂量。