[發(fā)明專利]模擬地層-井筒多相耦合流動井筒壓力分布裝置及方法

在審

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• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN114622904A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 唐貴;劉殿琛;鄧虎;李枝林;段慕白;賈利春;江迎軍;魏強;李照;何弦桀
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/06
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 邢偉

1.一種模擬地層-井筒多相耦合流動井筒壓力分布裝置，其特征在于，所述裝置包括高壓往復泵、空氣壓縮機、氣體流量計、第一液體流量計、第二液體流量計、井口壓力傳感器、井底壓力傳感器、第一管路、第二管路、第三管路、供氣溢漏測試管路、排出閥和模擬實驗管路，其中，

所述模擬實驗管路包括模擬井筒和模擬鉆桿，所述模擬鉆桿下部插入模擬井筒中且與模擬井筒同軸設置，所述模擬鉆桿頂部密封形成開口向下的第一腔體，所述模擬井筒頂部與模擬鉆桿外壁密封且所述模擬井筒底部密封，所述模擬井筒內壁與模擬鉆桿外壁之間形成第二腔體，所述第二腔體與所述第一腔體連通；

所述模擬井筒底部設置有第一地層模擬孔眼、第二地層模擬孔眼和注水孔眼，所述第一地層模擬孔眼、第二地層模擬孔眼和注水孔眼分別與第二腔體連通；

所述模擬井筒上部還設置有排出孔，所述排出孔通過第三管路與排出閥連接；

所述高壓往復泵通過第一管路與所述注水孔眼連接，所述第一液體流量計設置在第一管路上；

所述空氣壓縮機通過第二管路與供氣溢漏測試管路連接，所述氣體流量計設置在第二管路上；

所述供氣溢漏測試管路包括第四管路、第五管路、第六管路、第七管路、第一進氣閥、第二進氣閥、第一漏失閥、第二漏失閥和第二液體流量計，其中，

第四管路的一端與第二管路連接，另一端與第一地層模擬孔眼連接，第五管路的一端與第二管路連接，另一端與第二地層模擬孔眼連接；

第一進氣閥設置在第四管路上，第二進氣閥設置在第五管路上；

第六管路的一端與第二液體流量計連接，另一端與第四管路位于第一進氣閥和第一地層模擬孔眼之間的部分連接；

第七管路的一端與第二液體流量計連接，另一端與第五管路位于第二進氣閥和第二地層模擬孔眼之間的部分連接；

第一漏失閥設置在第六管路上，第二漏失閥設置在第七管路上；所述井口壓力傳感器設置在模擬井筒上部，所述井底壓力傳感器設置在模擬井筒底部。

2.根據(jù)權利要求1所述的模擬地層-井筒多相耦合流動井筒壓力分布裝置，其特征在于，所述裝置還包括數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊分別與氣體流量計、第一液體流量計、第二液體流量計、井口壓力傳感器、井底壓力傳感器相連以采集壓力和流量數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權利要求1所述的模擬地層-井筒多相耦合流動井筒壓力分布裝置，其特征在于，所述裝置還包括第八管路、第三進氣閥和穩(wěn)壓容器，所述第八管路一端與所述空氣壓縮機連接，另一端與所述排出閥連接，所述穩(wěn)壓容器設置在第八管路上，所述第三進氣閥設置在第八管路上且位于穩(wěn)壓容器之前。

4.根據(jù)權利要求1所述的模擬地層-井筒多相耦合流動井筒壓力分布裝置，其特征在于，所述裝置還包括第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，所第一壓力傳感器設置在第四管路上，所述第二壓力傳感器設置在第五管路上。

5.根據(jù)權利要求1所述的模擬地層-井筒多相耦合流動井筒壓力分布裝置，其特征在于，所述裝置還包括氣體調壓閥、所述氣體調壓閥設在第二管路上且位于空氣壓縮機和氣體流量計之間，以控制氣體實驗工質的壓力和流量。

6.根據(jù)權利要求1所述的模擬地層-井筒多相耦合流動井筒壓力分布裝置，其特征在于，所述裝置還包括節(jié)流閥、電磁閥和第三壓力傳感器，所述節(jié)流閥、電磁閥和第三壓力傳感器設置在第三管路上，且電磁閥設置排出孔和節(jié)流閥之間，第三壓力傳感器設置在節(jié)流閥和排出閥之間。

7.根據(jù)權利要求1所述的模擬地層-井筒多相耦合流動井筒壓力分布裝置，其特征在于，所述模擬井筒為透明材質，所述模擬井筒的長度為20～50m，所述模擬井筒的直徑為120～200mm。

8.根據(jù)權利要求1所述的模擬地層-井筒多相耦合流動井筒壓力分布裝置，其特征在于，所述模擬鉆桿的長度為20～50m，所述模擬鉆桿的直徑為40～110mm。

9.根據(jù)權利要求1所述的模擬地層-井筒多相耦合流動井筒壓力分布裝置，其特征在于，所述模擬實驗管路的耐壓范圍為1～15Mpa。