[發明專利]模擬水平井砂沉積下連續管作業的磨損原位觀測試驗裝置

有效

• 申請號: 201710293503.6
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN106869920B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 郭巖寶;楊柳;王德國;張政
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;湯在彥

一種模擬水平井砂沉積下連續管作業的磨損原位觀測試驗裝置，包括：試驗臺底座；試驗操作臺；試驗控制臺；下試樣運動組件由第一伺服電機、試樣滾珠絲杠及試樣運動絲杠螺母組成；試樣安裝組件包括下試樣板、下試樣板擋板、加載系統下試樣運動組件、加載系統及試樣組；加載系統下試樣運動組件包括移運導軌、第二伺服電機及傳動機構；加載系統包括加載裝置及加載力傳感器；試樣組包括試樣夾具及上管體試樣；沖砂液循環組件包括變量泵、沖砂液配比站、測試傳感器及廢液回收器皿；觀測系統運動組件包括控制電機、聯軸器、顯微鏡運動絲杠及顯微鏡運動絲杠螺母；控制柜，設置處理器及控制器。本發明可以實現模擬在井下不同連續管砂沉積多種作業工況。

技術領域

本發明涉及模擬顆粒運移觀測技術領域，尤其涉及一種模擬水平井砂沉積下連續管作業的磨損原位觀測試驗裝置。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，石油產品的消耗量越來越大，對于國外石油的進口量也越來越多，而國內部分油田的產量出現瓶頸，開采原油的成本越來越大，開采的難度不斷提高，隨著開采的深入，高質量的油田越來越少，因而大位移水平井作為提高鉆井效率中的重要方式不斷地受到大家的關注。

現階段，隨著石油開采的逐漸深入，我國的石油開采逐漸進入后期階段，優質的石油儲藏越來越少，石油資源日益匱乏，開采石油的難度也逐漸加大，油田開采效率隨開采的進行越來越低，為提高原油的產量，提高油田單口井的開采已經成為必然的趨勢，當前，國內開采的石油中百分之八十左右的原油產量來自于注水開采，水驅油涉及的地質儲量高達一百多億噸，高效率的驅油成為提高采收的必要手段，對于基數如此大的總體產油量，相對每提高一個百分點的采收率，對于實際的新增的原油采收將達到億噸的量，因而想要提高原油的采收，注水驅油是原油開采高效率的關鍵所在，但是基本的注水開采后，還有百分之七十左右的原油依舊在油區中間存在，這是一個非常大的原油儲藏量。

在進行連續管作業時，連續管與井壁或者套管存在不同程度的摩擦，這一直是人們關注的重點，是一個長久的研究熱點。現階段連續管鉆井技術的使用并不十分廣泛。在對于其接觸區的顆粒運移軌跡和規律及連續管外表面磨損的研究較少。所以對于管壁磨損的觀測以及在不同沖砂液、不同壓力、不同作業速度等條件下的顆粒運移規律的研究是一個十分迫切的內容。

發明內容

本發明實施例提供了種模擬水平井砂沉積下連續管作業的磨損原位觀測試驗裝置，以實現模擬在井下不同連續管砂沉積多種作業工況，原位地觀測在試樣接觸區顆粒運移的軌跡和規律，便于對井下連續管清砂作業工藝的優化。

為了實現上述目的，本發明實施例提供了一種模擬水平井砂沉積下連續管作業的磨損原位觀測試驗裝置，包括：

試驗臺底座，所述試驗臺底座上固定多根支撐柱；

試驗操作臺，套設在所述支撐柱上，所述試驗操作臺中部鏤空；

試驗控制臺，套設在所述支撐柱上并固定；

下試樣運動組件，由第一伺服電機、試樣滾珠絲杠及試樣運動絲杠螺母組成，所述第一伺服電機固定在所述試驗操作臺上，所述試樣滾珠絲杠的一端與所述第一伺服電機固定連接，所述試樣運動絲杠螺母套設在所述試樣滾珠絲杠上；

試樣安裝組件，包括：下試樣板、下試樣板擋板、加載系統下試樣運動組件、加載系統及試樣組；所述下試樣板設置在所述試樣運動絲杠螺母之上，所述下試樣板擋板在所述下試樣板上圍成試樣接觸區；所述加載系統下試樣運動組件包括：移運導軌、第二伺服電機及傳動機構，設置在所述試驗控制臺的下表面；所述加載系統包括：加載裝置及加載力傳感器，設置在所述加載系統下試樣運動組件的下部；所述試樣組包括：試樣夾具及上管體試樣，設置在所述加載系統的下部；