r>[0086]實(shí)驗(yàn)套管組1和其他器件的裝配方法:通過高壓管線將增壓設(shè)備(栗)2、溫度控制系統(tǒng)(9)和第一層套管連接;將溫度傳感器3安裝在第一層套管進(jìn)液口、第一層套管出液口、第二層套管進(jìn)液口、第二層套管出液口、第三層套管進(jìn)液口、第三層套管出液口、外筒進(jìn)液口和外筒出液口處;將壓力傳感器4安裝在第一層套管進(jìn)液口、第二層套管進(jìn)液口、第三層套管進(jìn)液口和外筒進(jìn)液口處;將液位檢測(cè)儀5安裝在第一層套管進(jìn)液口、第二層套管進(jìn)液口、第三層套管進(jìn)液口和外筒進(jìn)液口處;將壓力控制單向閥安裝在所述第一層套管出液口、第二層套管出液口、第三層套管出液口和外筒出液口處;在高壓管線8上安裝流量檢測(cè)系統(tǒng)6;將溫度傳感器3、壓力傳感器4和液位傳感器5與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7連接。
[0087]采用本實(shí)用新型深水井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行模擬的過程，包括:
[0088](1)準(zhǔn)備階段
[0089]根據(jù)所要模擬的井筒結(jié)構(gòu)選用套管尺寸，在最外層套管(非外筒)外層包袱保溫層，組裝實(shí)驗(yàn)套管組，調(diào)節(jié)各級(jí)套管環(huán)空空間體積，確定套管環(huán)空空間內(nèi)部流體介質(zhì)種類，確定各級(jí)套管環(huán)空內(nèi)的循環(huán)排量，確定流體溫度傳感器和壓力傳感器的測(cè)量量程，用高壓管線連接實(shí)驗(yàn)套管組、增壓設(shè)備和溫度控制系統(tǒng)，確定增壓設(shè)備輸出功率和溫度控制系統(tǒng)輸出熱量。
[0090](2)測(cè)試階段
[0091]打開增壓設(shè)備使外部流體栗入內(nèi)流體循環(huán)通道(第一層套管)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)套管內(nèi)的溫度和壓力數(shù)據(jù)，若測(cè)試正常，套管內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值后，停止內(nèi)流體循環(huán)通道內(nèi)的液體的循環(huán)，記錄各級(jí)套管內(nèi)的溫度值和壓力值，同時(shí)記錄各級(jí)套管內(nèi)的液位變化情況，得到井筒徑向溫度壓力分布情況和套管之間的體積變化量;若測(cè)試時(shí)某套管內(nèi)壓力控制單向閥打開，則停止內(nèi)流體循環(huán)通道內(nèi)的液體的循環(huán)，重新設(shè)定試驗(yàn)溫度、壓力、流體介質(zhì)、環(huán)空體積和排量再進(jìn)行試驗(yàn)。
[0092]綜上所述，本實(shí)用新型提出的深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)深水高溫高壓套管內(nèi)流體溫度壓力控制、各級(jí)套管環(huán)空體積控制、循環(huán)排量控制，實(shí)現(xiàn)套管及各級(jí)套管環(huán)空間溫度壓力測(cè)量等功能，可以方便準(zhǔn)確的讀取溫度和壓力數(shù)據(jù)，測(cè)量和揭示井筒中不同環(huán)空空間內(nèi)的溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)的變化規(guī)律，描述整個(gè)井筒溫度壓力場(chǎng)的變化情況和熱變形情況，同時(shí)測(cè)量的溫度和壓力的數(shù)值精度高，滿足現(xiàn)場(chǎng)工程的實(shí)際需要。
[0093]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型實(shí)施例可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括:實(shí)驗(yàn)套管組(1)、增壓設(shè)備(2)、溫度傳感器(3)、壓力傳感器(4)、液位檢測(cè)儀(5)、流量檢測(cè)系統(tǒng)(6)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(7)、高壓管線(8)、溫度控制系統(tǒng)(9)和基座(10); 所述實(shí)驗(yàn)套管組(1)垂直放置在基座(10)上； 所述實(shí)驗(yàn)套管組(1)、增壓設(shè)備(2)和溫度控制系統(tǒng)(9)通過高壓管線(8)連接； 所述溫度傳感器(3)、壓力傳感器(4)和液位檢測(cè)儀(5)安裝于實(shí)驗(yàn)套管組(1)內(nèi)； 所述流量檢測(cè)系統(tǒng)(6)安裝于所述高壓管線(8)上； 所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(7)與溫度傳感器(3)、壓力傳感器(4)和液位檢測(cè)儀(5)連接； 所述實(shí)驗(yàn)套管組(1)，用于模擬實(shí)際的水下井筒； 所述增壓設(shè)備(2)，用于為流入實(shí)驗(yàn)套管組(1)內(nèi)的流體提供壓力； 所述溫度傳感器(3)，用于測(cè)量實(shí)驗(yàn)套管組(1)內(nèi)的流體的溫度； 所述壓力傳感器(4)，用于測(cè)量實(shí)驗(yàn)套管組(1)內(nèi)的流體的壓力； 所述液位檢測(cè)儀(5)，用于測(cè)量實(shí)驗(yàn)套管組(1)內(nèi)的流體的液位變化值； 所述流量檢測(cè)系統(tǒng)(6)，用于測(cè)量流過高壓管線(8)的流體的流量； 所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(7)，用于采集并處理溫度傳感器(3)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)套管組(1)內(nèi)的流體的溫度數(shù)據(jù)，壓力傳感器(4)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)套管組(1)內(nèi)的流體的壓力數(shù)據(jù)，和液位檢測(cè)儀(5)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)套管組(1)內(nèi)的流體的液位數(shù)據(jù)； 所述高壓管線(8)，用于提供流體的流通通道； 所述溫度控制系統(tǒng)(9)，用于對(duì)流入實(shí)驗(yàn)套管組(1)內(nèi)的流體進(jìn)行溫度控制。2.如權(quán)利要求1所述的深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)套管組(1)包括:第一層套管、第二層套管、第三層套管、外筒、密封接箍和密封結(jié)構(gòu)； 所述第一層套管套裝在所述第二層套管內(nèi)； 所述第二層套管套裝在所述第三層套管內(nèi)； 所述第三層套管套裝在所述外筒內(nèi)； 在所述第一層套管、所述第二層套管、所述第三層套管和外筒的兩端分別連接有密封接箍； 在所述第二層套管的兩端的密封接箍與第一層套管之間，所述第三層套管的兩端的密封接箍與第二層套管之間，以及所述外筒的兩端的密封接箍與第三層套管之間分別通過密封結(jié)構(gòu)密封設(shè)置； 所述第一層套管的下端密封接箍通過密封結(jié)構(gòu)與基座(10)密封相連； 所述外筒垂直設(shè)置在基座(10)上。3.如權(quán)利要求2所述的深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一層套管的兩端的密封接箍上分別設(shè)置有第一層套管進(jìn)液口和第一層套管出液口； 所述第二層套管的兩端的密封接箍上分別開有第二層套管進(jìn)液口和第二層套管出液P; 所述第三層套管的兩端的密封接箍上分別開有第三層套管進(jìn)液口和第三層套管出液P; 所述外筒的兩端密封接箍上分別開有外筒進(jìn)液口和外筒出液口。4.如權(quán)利要求3所述的深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第一層套管進(jìn)液口和第一層套管出液口之間通過高壓管線(8)相連通。5.如權(quán)利要求3所述的深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述溫度傳感器(3)安裝在所述第一層套管進(jìn)液口、第一層套管出液口、第二層套管進(jìn)液口、第二層套管出液口、第三層套管進(jìn)液口、第三層套管出液口、外筒進(jìn)液口和外筒出液口處。6.如權(quán)利要求3所述的深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述壓力傳感器(4)安裝在所述第一層套管進(jìn)液口、第二層套管進(jìn)液口、第三層套管進(jìn)液口和外筒進(jìn)液口處。7.如權(quán)利要求3所述的深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述液位檢測(cè)儀(5)分別安裝在所述第一層套管進(jìn)液口、第二層套管進(jìn)液口、第三層套管進(jìn)液口和外筒進(jìn)液口處。8.如權(quán)利要求3所述的深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，在所述第一層套管出液口、第二層套管出液口、第三層套管出液口和外筒出液口處均安裝有壓力控制單向閥。9.如權(quán)利要求3所述的深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述壓力控制單向閥包括單向截止閥，電動(dòng)泄壓閥和流量計(jì)。10.如權(quán)利要求2所述的深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第三層套管外壁上覆蓋有保溫材料。11.如權(quán)利要求2所述的深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述外筒上焊接有吊耳。12.如權(quán)利要求1所述的深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述增壓設(shè)備(2)為離心栗，提供15兆帕的流體壓力。13.如權(quán)利要求1所述的深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述溫度控制系統(tǒng)(9)是電熱系統(tǒng)，提供0到350攝氏度的恒溫?zé)嵩础?br>【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種深水水下井筒模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括：實(shí)驗(yàn)套管組垂直放置在基座上，用于模擬水下井筒；增壓設(shè)備用于為流入實(shí)驗(yàn)套管組內(nèi)的流體提供壓力；溫度傳感器用于測(cè)量實(shí)驗(yàn)套管組內(nèi)的流體的溫度場(chǎng)變化；壓力傳感器用于測(cè)量實(shí)驗(yàn)套管組內(nèi)的流體的壓力場(chǎng)變化；液位檢測(cè)儀用于測(cè)量實(shí)驗(yàn)套管組內(nèi)的流體的液位變化值；流量檢測(cè)系統(tǒng)用于測(cè)量流過高壓管線的流體的流量；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于采集并處理實(shí)驗(yàn)套管組內(nèi)的流體的溫度數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)和液位數(shù)據(jù)；高壓管線用于提供流體的流通通道；溫度控制系統(tǒng)用于為流入實(shí)驗(yàn)套管組內(nèi)的流體提供熱量。采用本實(shí)用新型裝置可以用來模擬深水水下井筒，使得測(cè)量的溫度和壓力的數(shù)值精度高，滿足現(xiàn)場(chǎng)工程的實(shí)際需要。
【IPC分類】E21B47/047, E21B47/07, E21B47/00, E21B47/06
【公開號(hào)】CN205154143
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520822890
【發(fā)明人】楊進(jìn), 宋宇, 周波, 劉正禮, 殷啟帥, 胡南丁, 仝剛, 邢歡, 嚴(yán)德, 田瑞瑞
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月22日