[發(fā)明專利]一種用于地層測試器雙泵抽短節(jié)的地面試驗裝置及其測試方法

在審

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• 申請日: 2022-07-05
• 公開（公告）號: CN114991768A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓冬;鄭哲;王曉冬;方璐;郭慶明;侯博文;周濟(jì);謝明睿;龔國芳;楊華勇
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: E21B49/08
• 分類號: E21B49/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種用于地層測試器雙泵抽短節(jié)的地面試驗裝置，其特征在于，包括負(fù)載模擬模塊、雙泵站模塊、閥路組件和高溫油箱(1)；

所述負(fù)載模擬模塊模擬地層測試器抽吸流體時所受地層壓力，包括套筒式液壓缸(16)、第一單向溢流閥(17)、第二單向溢流閥(18)和高溫蓄能器(19)；

所述雙泵站模塊控制液壓缸活塞伸縮位移及速度，進(jìn)而控制流體抽吸量和速度；包括第一高溫伺服電機(jī)(4)、高溫小排量泵(5)、第二高溫伺服電機(jī)(6)、高溫大排量泵(7)；

所述閥路組件包括第一吸油過濾器(2)、第二吸油過濾器(3)、第一單向閥(8)、第二單向閥(9)、手動卸荷閥(10)、高溫溢流閥(11)、液溫液位計(12)、回油過濾器(13)、第一二位三通換向閥(14)、第二二位三通換向閥(15)；

高溫油箱經(jīng)過第一吸油過濾器連接到高溫小排量泵，高溫小排量泵出口連接到第一單向閥，高溫小排量泵與第一高溫伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器連接；高溫油箱經(jīng)過第二吸油過濾器連接到高溫大排量泵，高溫大排量泵出口連接到第二單向閥，高溫大排量泵與第二高溫伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器連接；

第一單向閥的出口、第二單向閥的出口、手動卸荷閥的入口、高溫溢流閥的入口、第一二位三通換向閥的T口、第二二位三通換向閥的T口連接通過油路連通；第一二位三通換向閥的P口、第二二位三通換向閥的P口、高溫溢流閥的出口、手動卸荷閥的出口均通過回油過濾器連接到高溫油箱；第一二位三通換向閥的A口連接到套筒式液壓缸的第一工作油腔，第二二位三通換向閥的A口連接到套筒式液壓缸的第二工作油腔；其中套筒式液壓缸的第一負(fù)載模擬油腔連接到第二單向溢流閥的A口，套筒式液壓缸的第二負(fù)載模擬油腔連接到第一單向溢流閥的A口；第一單向溢流閥的B口和第二單向溢流閥的B口均連接到高溫蓄能器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地層測試器雙泵抽短節(jié)的地面試驗裝置，其特征在于還包括保溫模塊，所述保溫模塊用于還原井下高溫環(huán)境，所述負(fù)載模擬模塊、閥路組件和高溫油箱均設(shè)置在保溫模塊內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于地層測試器雙泵抽短節(jié)的地面試驗裝置，其特征在于雙泵站模塊依據(jù)其耐溫性能選擇是否放在保溫模塊內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于地層測試器雙泵抽短節(jié)的地面試驗裝置，其特征在于，所述保溫模塊為測井溫度箱，測井溫度箱上安裝有透明玻璃窗用于觀察。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地層測試器雙泵抽短節(jié)的地面試驗裝置，其特征在于，所述套筒式液壓缸(16)包括負(fù)載模擬缸筒(161)、左滑板(162)、雙出桿液壓缸(163)和右滑板(164)；負(fù)載模擬缸筒(161)固定在工作臺上，相對地面靜止；雙出桿液壓缸(163)的缸筒焊接在負(fù)載模擬缸筒(161)內(nèi)，保持相對靜止；雙出桿液壓缸(163)的左伸桿焊接在左滑板(162)上，右伸桿焊接在右滑板(164)上；左滑板(162)和右滑板(164)可在負(fù)載模擬缸筒(161)內(nèi)進(jìn)行滑動。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于地層測試器雙泵抽短節(jié)的地面試驗裝置，其特征在于，所述的閥路組件和第一單向溢流閥(17)、第二單向溢流閥(18)、高溫蓄能器(19)集成為閥塊(103)，閥塊(103)設(shè)置在保溫模塊內(nèi)。

7.一種基于權(quán)利要求1-6任一項所述用于地層測試器雙泵抽短節(jié)的地面試驗裝置的試驗方法，其特征在于：

當(dāng)?shù)貙訚B透率較小時，僅第一高溫伺服電機(jī)帶動高溫小排量泵工作；當(dāng)?shù)貙訚B透率適中時，僅第二高溫伺服電機(jī)帶動高溫大排量泵工作；當(dāng)?shù)貙訚B透率較大時，高溫小排量泵和高溫大排量泵同時工作；

當(dāng)套筒式液壓缸向右運動時，使第一二位三通換向閥切換至左位，第二二位三通換向閥仍處于右位；第一單向閥(8)、第二單向閥(9)出口的高壓油液通過第一二位三通換向閥的T-A口進(jìn)入套筒式液壓缸的第一工作油腔，套筒式液壓缸的第二工作油腔油液通過第二二位三通換向閥的A-P口回至高溫油箱；高壓油液通入套筒式液壓缸的第一工作油腔，雙出桿液壓缸的缸筒保持靜止，伸桿向右移動，帶動左滑板和右滑板向右移動；在滑板的拉壓作用下，套筒式液壓缸的第一負(fù)載模擬油腔體積增大，由高溫蓄能器通過第二單向溢流閥進(jìn)行油液補(bǔ)充；而第二負(fù)載模擬油腔體積縮小，油液則通過第一單向溢流閥流入到高溫蓄能器中；此時，套筒式液壓缸的第一負(fù)載模擬油腔油液壓力為高溫蓄能器的設(shè)定壓力，第二負(fù)載模擬油腔油液壓力為單向溢流閥的設(shè)定壓力，也即實現(xiàn)了套筒式液壓缸的單向負(fù)載模擬；

當(dāng)筒式液壓缸向左運動時，則使第一二位三通換向閥切換至右位，第二二位三通換向閥處于左位；第一單向閥(8)、第二單向閥(9)出口的高壓油液通過第二二位三通換向閥的T-A口進(jìn)入套筒式液壓缸的第二工作油腔，套筒式液壓缸的第一工作油腔油液通過第一二位三通換向閥的A-P口回至高溫油箱。