[實用新型]垂直鉆井系統地面測試裝置

有效

• 申請號: 200920272051.4
• 申請日: 2009-12-16
• 公開（公告）號: CN201568045U
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 汝大軍;張健庚;李立昌;馬哲;黃蜂;周勝鵬;郝楠;張鑫
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/18
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 金杰;于鴻斌

技術領域

本實用新型涉及一種垂直鉆井系統地面測試裝置，屬于石油鉆井工程用的地面測試裝置。

背景技術

隨著勘探開發領域的不斷拓展與深入，高陡構造、大傾角地層的勘探開發工作量越來越多，這些地區地層傾角大，上部井段打直困難，被迫輕壓吊打，影響了鉆速，對垂直鉆井系統的需求愈加強烈。

在防斜打直方面，國內與國外相比技術差距較大，國外大公司控制此項技術，索取高額技術服務費用，垂直鉆井系統難以長期大面積推廣應用。目前只有自主研發垂直鉆井工具，或者引進國外垂直鉆井工具并進行國產化，才能降低成本、滿足高陡構造防斜打直的迫切需求。目前，為保障引進的垂直鉆井工具的正常工作、節約使用成本，保障垂直鉆井工具使用的連續性，在工具下井前須經過現場的測試，才能保證下井后的工具安全和施工效果。因此急需開發一套垂直鉆井工具(垂直鉆井工具英文縮寫VDT)的地面測試裝置，來模擬現場井筒的工作狀態。

發明內容

本實用新型的目的在于設計一套垂直鉆井工具VDT的地面測試裝置，來模擬現場井筒的工作狀態，在鉆井現場實現對垂直鉆井工具VDT的地面測試。

本實用新型采用如下的技術方案，一種垂直鉆井系統地面測試裝置，由被測的垂直鉆井系統和外接的測試管路構成，其中垂直鉆井系統由上至下依次由脈沖發生器、泥漿發電機、鉆鋌和垂直鉆井工具VDT本體連接而成，其特征在于測試管路由水箱、電機、清水泵、壓力傳感器、地面解碼器、主電源箱、和遠程控制臺、高壓軟管、閘板閥門構成，由高壓軟管依次連接水箱出口端、清水泵入口端、清水泵出口端、垂直鉆井系統的脈沖發生器頂端、垂直鉆井系統的VDT本體的下端、水箱回路端，形成循環管路，并在脈沖發生器頂端和垂直鉆井系統的VDT本體的下端的高壓軟管上分別加裝閘板閥門，在水箱的出口端和回路端分別加裝閘板閥門，在清水泵出口端加裝閘板閥門，壓力傳感器安裝在清水泵出口端閥門到脈沖發生器頂端的高壓管路上，傳感器與地面解碼器用信號線連接，電機與清水泵連接，電機用于驅動清水泵，電機與主電源箱用電源線連接，遠程控制臺通過導線連接到主電源箱。遠程控制臺也可通過無線信號，控制主電源箱。

本實用新型的被測的VDT本體安裝導向塊，導向塊需用繃帶捆綁在VDT本體上；如果VDT本體未裝導向塊，則應安裝活塞壓力測試裝置。

本實用新型中電機的工作電壓380V，電流220A；水箱容積不低于3m³；閘板閥門的公稱壓力不低于20MPa，高壓管路或高壓軟管承壓不低于10Mpa。

在上述循環管路中，管線轉換接頭之間有承壓密封圈。

在脈沖發生器頂端和垂直鉆井系統的VDT本體的下端的高壓軟管上分別加裝閘板閥門的目的是方便測試前后垂直鉆井系統的整體安裝，也可作為備用止水閥門；水箱的出口端和回路端分別加裝閘板閥門，目的是控制水箱流水；在清水泵出口端加裝閘板閥門的目的是控制高壓水流。

本測試裝置的工作原理，水流經地面管匯，沖擊泥漿發電機，為VDT系統供電，系統通過脈沖發生器傳出壓力信號，再由壓力傳感器感知后轉換為電信號，最后由地面解碼器接收并通過軟件顯示在電腦上，形成了垂直鉆井數據的現場實時監控。

使用本實用新型的進行測試時，首先將水箱注滿水，打開所有閥門，使水能夠進入整個測試循環系統中，以免憋壓時因循環系統中無水而使壓力迅速降低，難以再打到額定壓力值；順時針轉動清水泵軸心數次，如果長時間未使用，應打開清水泵氣閥放氣，至有水柱噴出；在清水泵注油孔處注入黃油，以達到潤滑的效果。為整個系統憋壓時，只關閉清水泵出口端閘板閥門，打開主電源箱電源，遠程控制臺啟動電源，觀察清水泵壓力表至3Mpa以上，緩慢打開清水泵出口端閘板閥門，待壓力穩定在3Mpa左右；要有專人負責在遠程控制臺，一旦遇到異常情況要及時切斷電源；觀察計算機顯示的系統實時數據，查看各項性能參數是否工作正常；每隔十分鐘左右，旋轉VDT殼體約90°，以測量不同方位時各項性能參數是否正常。系統測試約1小時后結束，關閉遠程控制電源，同時關閉主電源。

本實用新型減少了工具上井后不能正常工作所造成的經濟損失，節約生產時間，提高了生產服務效率，為贏得垂直鉆井市場打下基礎。

附圖說明

圖1是垂直鉆井系統地面測試裝置的連接關系圖；

圖1中，水箱1、電機2、清水泵3、壓力傳感器4、脈沖發生器5、泥漿發電機6、鉆鋌7、VDT本體8、地面解碼器9、遠程控制臺10、主電源箱11高壓軟管12、閘板閥門13。

具體實施方式