油氣井用破裂盤性能測(cè)試評(píng)價(jià)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種油氣井用破裂盤性能測(cè)試評(píng)價(jià)裝置，用于防止高溫高壓條件下油氣田開采作業(yè)特別是深水油氣井開采作業(yè)的套管保護(hù)技術(shù)，能夠解決深水高溫高壓條件下套管擠毀、套管破裂盤研發(fā)等工程問題，為油氣井開采井筒安全提供防護(hù)措施。
【背景技術(shù)】
[0002]由于水深的影響，海底及淺部地層溫度低，而儲(chǔ)層流體的溫度相對(duì)較高，在油氣井測(cè)試和生產(chǎn)初期幾小時(shí)內(nèi)，由于油氣在井筒中的流動(dòng)會(huì)使各層套管環(huán)空密閉空間內(nèi)的流體溫度顯著增加，隨著測(cè)試或生產(chǎn)時(shí)間的持續(xù)，可使井筒溫度上升近百度，從而導(dǎo)致密閉空間內(nèi)的壓力劇升，進(jìn)而會(huì)對(duì)井筒完整性帶來嚴(yán)重的危害。目前，海上油氣井井筒溫度壓力測(cè)量大部分采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)和理論預(yù)測(cè)，由于對(duì)海上油氣井井筒溫度壓力認(rèn)識(shí)不足，井筒環(huán)空壓力防治技術(shù)仍停留在預(yù)測(cè)階段，缺乏準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)研究，因此，油氣井用破裂盤研究作為一種重要的井筒環(huán)空壓力安全控制技術(shù)需要進(jìn)行研究，油氣井用破裂盤性能測(cè)試評(píng)價(jià)裝置可以實(shí)現(xiàn)井筒熱變形計(jì)算，對(duì)油氣井用破裂盤技術(shù)研發(fā)和井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)缺乏破裂盤性能測(cè)試裝置，導(dǎo)致破裂盤啟動(dòng)壓力不清晰，加工工藝把握不準(zhǔn)確，同事也大大限制了破裂盤結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)，開發(fā)受到極大限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種模擬油氣井開采過程中的高溫高壓環(huán)境的油氣井用破裂盤性能測(cè)試裝置，采用該實(shí)驗(yàn)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)井筒內(nèi)流體溫度壓力控制、各級(jí)井筒環(huán)空體積控制，井筒及各級(jí)環(huán)空溫度壓力測(cè)量等功能，可以方便的讀取溫度壓力數(shù)據(jù)，測(cè)量和評(píng)價(jià)安裝在測(cè)試短接上的破裂盤的性能，從而研究設(shè)計(jì)破裂盤的合理啟動(dòng)壓力和安裝位置。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明的油氣井用破裂盤性能測(cè)試裝置，它包括用于模擬實(shí)際的水下井筒的實(shí)驗(yàn)套管組，所述的實(shí)驗(yàn)套管組包括第一層套管，所述的第一層套管的一端和測(cè)試套管短接螺紋連接組成測(cè)試內(nèi)筒，所述的測(cè)試套管短接上固定有破裂盤，所述的破裂盤安裝位置的軸向高度一致，所述的第一層套管套裝在第二層套管內(nèi)，所述的第二層套管套裝在外筒內(nèi)，所述的第一層套管和第二層套管之間的空腔區(qū)域?yàn)闇y(cè)試循環(huán)通道，在所述的測(cè)試內(nèi)筒、第二層套管和外筒的兩端分別螺紋連接有密封接箍，所述的第二層套管的兩端密封接箍與測(cè)試內(nèi)筒之間以及所述的外筒的兩端的密封接箍與第二層套管之間分別通過密封結(jié)構(gòu)密封設(shè)置，所述的測(cè)試內(nèi)筒的下端密封接箍通過密封結(jié)構(gòu)與基盤密封相連，所述的外筒垂直設(shè)置在基盤上，在所述的測(cè)試內(nèi)筒的兩端密封接箍上分別設(shè)置有第一層套管進(jìn)液口和第一層套管出液口，在所述的第二層套管的兩端密封接箍上開有與測(cè)試循環(huán)通道連通的第二層套管進(jìn)液口和排液口，在所述的外筒的上端密封接箍上開有海水進(jìn)排液口 ；所述的第一層套管進(jìn)液口和第一層套管出液口之間通過第一高壓連接管線相連通，在所述的第一高壓連接管線上連接有第一加壓設(shè)備及水箱，所述的第二層套管接箍進(jìn)液口和排液口之間通過第二高壓連接管線相連通，在所述的第二高壓連接管線上安裝有第二加壓設(shè)備及水箱，在所述的第一層套管出液口以及第二層套管排液口處分別安裝有溫度傳感器和壓力傳感器，在所述的外筒和第二層套管內(nèi)分別安裝有液位檢測(cè)儀，在所述的第二層套管進(jìn)液口和外筒的海水進(jìn)排液口上均安裝有用于調(diào)節(jié)壓力大小的循環(huán)控制閥，在所述的第一層套管內(nèi)安裝有加熱熱阻，在所述的第二層套管外壁上覆蓋有保溫材料，所述的溫度傳感器、壓力傳感器、液位檢測(cè)儀、第一加壓設(shè)備和第二加壓設(shè)備以及循環(huán)控制閥均與計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)連接，所述的壓力傳感器輸出壓力信號(hào)給所述的計(jì)算機(jī)，所述的計(jì)算機(jī)用于存儲(chǔ)讀取的壓力信號(hào)并將該壓力信號(hào)與設(shè)定值比較，然后向第一加壓設(shè)備和第二加壓設(shè)備輸出揚(yáng)程和流量控制信號(hào)并控制循環(huán)控制閥的開啟與關(guān)閉，所述的液位檢測(cè)儀輸出液位信號(hào)給所述的計(jì)算機(jī)，所述的計(jì)算機(jī)用于存儲(chǔ)讀取的液位信號(hào)并將該液位信號(hào)與設(shè)定值比較，然后向第一加壓設(shè)備和第二加壓設(shè)備輸出流量控制信號(hào)，所述的溫度傳感器輸出溫度信號(hào)給所述的計(jì)算機(jī)，所述的計(jì)算機(jī)用于存儲(chǔ)讀取的溫度信號(hào)。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):彌補(bǔ)現(xiàn)有海上油氣井井筒溫度壓力認(rèn)識(shí)不足，防止井筒破壞，創(chuàng)新研發(fā)一種重要的水下井筒破裂盤測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)試和評(píng)價(jià)油氣井用井筒壓力控制破裂盤性能，為油氣井開采井筒安全提供防護(hù)措施。本裝置可進(jìn)行調(diào)節(jié)控制環(huán)空流體性質(zhì)、壓力環(huán)境，測(cè)試破裂盤的性能，測(cè)試過程安全可控，且可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和監(jiān)控。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的可壓縮液體性能測(cè)試評(píng)價(jià)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]I—實(shí)驗(yàn)套管組；2—第一加壓設(shè)備及水箱；3—第二加壓設(shè)備及水箱；4一溫度傳感器；5—壓力傳感器；6—液位檢測(cè)儀；7—計(jì)算機(jī)米集系統(tǒng)；8_1—第一尚壓連接管線；8-2—第二高壓連接管線；9一基盤
[0010]圖2是圖1所示的裝置中的實(shí)驗(yàn)套管組的剖視圖；
[0011]2-1—第一層套管；2-2—第二層套管；2-3—外筒；2_4—測(cè)試套管短接。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0013]如附圖所示的本發(fā)明的油氣井用破裂盤性能測(cè)試裝置，它包括用于模擬實(shí)際的水下井筒的實(shí)驗(yàn)套管組1，所述的實(shí)驗(yàn)套管組I包括第一層套管2-1，所述的第一層套管2-1的一端和測(cè)試套管短接2-4螺紋連接組成測(cè)試內(nèi)筒，所述的測(cè)試套管短接2-4上固定有破裂盤，所述的破裂盤安裝位置的軸向高度一致，所述的第一層套管2-1套裝在第二層套管2-2內(nèi)，所述的第二層套管2-2套裝在外筒2-3內(nèi)，所述的第一層套管和第二層套管之間的空腔區(qū)域?yàn)闇y(cè)試循環(huán)通道，在所述的測(cè)試內(nèi)筒、第二層套管2-2和外筒2-3的兩端分別螺紋連接有密封接箍，所述的第二層套管2-2的兩端密封接箍與測(cè)試內(nèi)筒之間以及所述的外筒2-3的兩端的密封接箍與第二層套管2-2之間分別通過密封結(jié)構(gòu)密封設(shè)置，所述的測(cè)試內(nèi)筒的下端密封接箍通過密封結(jié)構(gòu)與基盤9密封相連，所述的外筒2-3垂直設(shè)置在基盤9上，保證實(shí)驗(yàn)裝置的密封性和穩(wěn)定性。所述的密封結(jié)構(gòu)可以采用壓套、盤根和法蘭組合，也可以采用其它的常規(guī)結(jié)構(gòu)。在所述的測(cè)試內(nèi)筒的兩端密封接箍上分別設(shè)置有第一層套管進(jìn)液口和第一層套管出液口，在所述的第二層套管2-2的兩端密封接箍上開有與測(cè)試循環(huán)通道連通的第二層套管進(jìn)液口和排液口，在所述的外筒的上端密封接箍上開有海水進(jìn)排液口 ；所述的第一層套管進(jìn)液口和第一層套管出液口之間通過第一高壓連接管線8-1相連通，在所述的第一高壓連接管線8-1上連接有第一加壓設(shè)備及水箱2。所述的第二層套管接箍進(jìn)液口和排液口之間通過第二高壓連接管線8-2相連通，在所述的第二高壓連