[發(fā)明專利]一種套管環(huán)空泄壓工具模擬實驗裝置及測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010823786.2
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111964887B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬天壽;唐宜家;王強;劉陽;陳平;石榆帆
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 北京中索知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640
• 代理人: 房立普

本發(fā)明公開了一種套管環(huán)空泄壓工具模擬實驗裝置及測試方法，包括提供液壓動力的液壓泵站，液壓系統(tǒng)，水箱，手動溢流閥，高壓艙，所述液壓泵站通過管線連接液壓系統(tǒng)的輸入端，液壓系統(tǒng)的輸出端分別通過管線連接水箱的底部和高壓艙的下端，所述高壓艙的上端通過管線連接水箱的上端和手動溢流閥。本發(fā)明的實驗裝置及測試方法不僅滿足套管環(huán)空泄壓工具下井前性能檢測和測試的需求，還可以滿足不同泄壓方向和泄壓環(huán)境壓力下的泄壓性能測試需求，對于套管環(huán)空泄壓工具工作性能可靠性具有重要作用和意義，有利于環(huán)空圈閉壓力的準確管控。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及實驗裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種套管環(huán)空泄壓工具模擬實驗裝置及測試方法。

背景技術(shù)

套管環(huán)空圈閉壓力是海洋深水油氣完井測試和生產(chǎn)階段時常遇到的復(fù)雜問題之一。在完井測試和生產(chǎn)階段，當?shù)貙痈邷亓黧w流經(jīng)海底泥線以下井段時，高溫產(chǎn)出流體將在上部井段中發(fā)生徑向傳熱，使得密閉環(huán)空流體受熱膨脹產(chǎn)生圈閉壓力；由于海洋深水環(huán)境影響，井口不得不采用特制的專用水下井口，這使得密閉環(huán)空圈閉壓力無法釋放；當圈閉壓力超過套管抗內(nèi)壓或抗外擠強度，則可能導(dǎo)致套管損壞事故，嚴重威脅海洋深水油氣井安全生產(chǎn)，極大程度制約了海洋深水油氣勘探開發(fā)進程。

為了實現(xiàn)套管環(huán)空圈閉壓力的管控，專利號為CN201810627556.1的《釋放環(huán)空圈閉壓力的可恢復(fù)式泄壓工具及完井井身結(jié)構(gòu)》，公開了一種安裝于套管接箍的可恢復(fù)式泄壓工具；專利為CN201820359362.3的《一種雙向可控深水環(huán)空圈閉壓力泄壓裝置》公開了一種安裝于套管接箍的雙向可控式泄壓工具；這兩種泄壓工具均設(shè)計安裝于套管接箍上，當圈閉壓力超過額定工作壓力時開啟泄壓閥泄壓，而當圈閉壓力低于額定工作壓力時關(guān)閉泄壓閥，從而起到管控環(huán)空圈閉壓力的作用，保護了套管完整性，確保了油氣井安全生產(chǎn)。

但是，由于這類泄壓工具下入后無法進行檢測或監(jiān)測，下井工作前務(wù)必需要確保泄壓額定壓力性能滿足泄壓要求，這就需要一種可以快速簡便模擬井下壓力環(huán)境的套管環(huán)空泄壓工具模擬實驗裝置和測試方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供一種套管環(huán)空泄壓工具模擬實驗裝置及測試方法,以滿足套管環(huán)空泄壓工具下井前性能檢測和測試的需求。

本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案：

一種套管環(huán)空泄壓工具模擬實驗裝置，包括提供液壓動力的液壓泵站，液壓系統(tǒng)，水箱，手動溢流閥，高壓艙，所述液壓泵站通過管線連接液壓系統(tǒng)的輸入端，液壓系統(tǒng)的輸出端分別通過管線連接水箱的底部和高壓艙的下端，所述高壓艙的上端通過管線連接水箱的上端和手動溢流閥。

優(yōu)選的，所述液壓泵站包括依次通過管線連接三位手動換向閥，高壓過濾器，液壓泵，吸油過濾器，所述液壓泵上設(shè)有電機，所述三位手動換向閥，高壓過濾器之間設(shè)有比例溢流閥和安全閥，所述安全閥用于保護液壓系統(tǒng)最高工作壓力，所述比例溢流閥用于控制液壓系統(tǒng)輸出壓力，所述比例溢流閥和安全閥的下端設(shè)有回油過濾器。

優(yōu)選的，所述液壓泵站還包括液壓油箱，所述吸油過濾器和回油過濾器均設(shè)置在液壓油箱內(nèi)；

液壓油箱內(nèi)設(shè)有液位溫度計，所述液位溫度計用于監(jiān)測油箱內(nèi)液壓油液面高度及液壓油溫度。

優(yōu)選的，所述液壓系統(tǒng)包括液壓缸和加載缸，用于將液體通過液壓管線進入高壓艙。

優(yōu)選的，所述高壓艙包括設(shè)有內(nèi)腔的上夾具和下夾具，外殼體，泄壓裝置，所述泄壓裝置包裹在對向設(shè)置的上夾具和下夾具的外側(cè)，泄壓裝置、上夾具和下夾具均設(shè)置在外殼體內(nèi)。

優(yōu)選的，所述上夾具和下夾具分別設(shè)有內(nèi)腔排氣孔，內(nèi)腔注液孔；

所述內(nèi)腔排氣孔的一端連通內(nèi)腔，另一端連接水箱上方；

所述內(nèi)腔注液孔的一端連通內(nèi)腔，另一端連接加載缸；

所述上夾具上設(shè)有外腔排氣孔，下夾具上設(shè)有外腔注液孔；