:四層套管和一個(gè)外筒，分別為7"內(nèi)流體循環(huán)通道(7"套管的內(nèi)部通道，相當(dāng)于一個(gè)套管環(huán)空)、7"和9-5/8"、9-5/8〃和13-3/8〃、13-3/8〃和20〃、20〃和30〃(或36〃)外筒組成的套管環(huán)空；第二種:三層套管和一個(gè)外筒，分別為7〃內(nèi)流體循環(huán)通道、7〃和13-3/8"、13-3/8〃和20〃、20〃和30〃 (或36〃)外筒組成的套管環(huán)空；第三種:三層套管和一個(gè)外筒，分別為9-5/8〃內(nèi)流體循環(huán)通道、9-5/8〃和13-3/8〃、13-3/8〃和20〃、20〃和30〃(或36〃)外筒組成的套管環(huán)空；第四種:兩層套管和一個(gè)外筒，分別為9-5/8〃內(nèi)流體循環(huán)通道、9-5/8〃和20〃、20〃和30〃(或36")外筒組成的套管環(huán)空；第五種:兩層套管和一個(gè)外筒，分別為13-3/8〃內(nèi)流體循環(huán)通道、13-3/8〃和20〃、20〃和30〃(或36〃)外筒組成的套管環(huán)空。除采用上述幾種組合方式之外，還可以采用其他的組合方式。
[0056]具體實(shí)施時(shí)，本實(shí)用新型可以采用如圖2所示結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)套管組，即本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)套管組1采用兩層套管和一個(gè)外筒的組合方式。實(shí)驗(yàn)套管組1包括:第一層套管2-1、第二層套管2-2、外筒2-3、密封接箍2-4和密封結(jié)構(gòu)。除圖2所示組合方式，實(shí)驗(yàn)套管組1還可以采用上述介紹的幾種實(shí)際的深水水下井筒組合方式。
[0057]具體的，第一層套管2-1套裝在所述第二層套管2-2內(nèi)；第二層套管2-2套裝在所述外筒2-3內(nèi)；外筒2-3垂直設(shè)置在基座9上，保證實(shí)驗(yàn)裝置的密封性和穩(wěn)定性。
[0058]在第一層套管2-1、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2-4 ;
[0059]在第二層套管2-2的兩端的密封接箍2-4與第一層套管2_1之間，以及外筒2_3的兩端的密封接箍2-4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；密封結(jié)構(gòu)可以采用壓套2-5和密封法蘭盤2-6組合。
[0060]第一層套管2-1的下端密封接箍2-4通過密封結(jié)構(gòu)與基座8密封相連。
[0061]在第一層套管2-1的兩端的密封接箍2-4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 ；在第二層套管2-2的兩端的密封接箍2-4上分別開有第二層套管進(jìn)液口和第二層套管出液口 ；在外筒2-3的兩端的密封接箍2-4上分別開有外筒進(jìn)液口和外筒出液
□ ο
[0062]具體實(shí)施時(shí)，本實(shí)用新型中的液體容積箱2設(shè)置為3個(gè)，分別為第一液體容積箱、第二液體容積箱和第三液體容積箱；同樣的增壓設(shè)備3也設(shè)置為3個(gè)，分別為第一增壓設(shè)備、第二增壓設(shè)備和第三增壓設(shè)備，增壓設(shè)備可以采用離心栗，可以提供50MPa的流體壓力。
[0063]兩者與實(shí)驗(yàn)套管組1連接方式是:第一液體容積箱和第一增壓設(shè)備通過高壓管線8分別與第一層套管進(jìn)液口和第一層套管出液口連接；第二液體容積箱和第二增壓設(shè)備通過高壓管線8分別與第二層套管的兩端的密封接箍上的進(jìn)液口和出液口連接；第三液體容積箱和第三增壓設(shè)備通過高壓管線8分別與外筒的兩端的密封接箍上的進(jìn)液口和出液口連接。
[0064]實(shí)驗(yàn)套管組1、液體容積箱2和增壓設(shè)備3的具體的工作方式是:增壓設(shè)備3通過高壓管線8將液體容積箱2中的液體栗入實(shí)驗(yàn)套管組1中，向第一層套管2-1、第二層套管2-2和外筒2-3內(nèi)栗入不同的流體介質(zhì)，同時(shí)提供不同的流動(dòng)壓力，每個(gè)套管循環(huán)通道內(nèi)可以控制不同的循環(huán)壓力，模擬多壓力系統(tǒng)，方便控制測(cè)試實(shí)驗(yàn)條件，保證套管安全。
[0065]具體實(shí)施時(shí)，在第一層套管2-1的出液口、第二層套管2-2的出液口和外筒2-3的出液口處均安裝有壓力控制單向閥，可控制第二層套管2-2和外筒2-3內(nèi)的壓力大小，當(dāng)壓力高于安全設(shè)定值時(shí)，將壓力控制單向閥打開，將液體排出防止第二層套管2-2和外筒2-3擠毀。其中，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)，在通過將液體排出套管減輕套管內(nèi)壓力的同時(shí)，還可以通過流量計(jì)測(cè)量流出的液體流量。
[0066]具體實(shí)施時(shí)，在第一層套管進(jìn)液口、第二層套管進(jìn)液口和外筒進(jìn)液口處均安裝有溫度傳感器4，用來測(cè)量進(jìn)入第一層套管2-1、第二層套管2-2和外筒2-3中的液體溫度。
[0067]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、外筒進(jìn)液口和外筒出液口處均安裝有壓力傳感器5，用來測(cè)量第一層套管2-1、第二層套管2-2和外筒2-3中的壓力。其中，增壓設(shè)備3會(huì)根據(jù)壓力傳感器5測(cè)得的壓力值調(diào)整栗入到實(shí)驗(yàn)套管組1中的流體的流動(dòng)壓力，使其達(dá)到所需的壓力。
[0068]在第一層套管進(jìn)液口、第二層套管進(jìn)液口和外筒進(jìn)液口處均安裝有液位檢測(cè)儀6，用來測(cè)量因溫度變化導(dǎo)致的第一層套管2-1、第二層套管2-2和外筒2-3內(nèi)的液位變化數(shù)據(jù)。
[0069]具體實(shí)施時(shí)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)7采用一種高配的琴式操作臺(tái)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，用于精準(zhǔn)控制增壓設(shè)備3(栗)的啟停，來實(shí)現(xiàn)升壓控制、保壓控制和泄壓控制，同時(shí)可以采集并處理溫度傳感器4測(cè)得的流體的溫度數(shù)據(jù)，從而獲得實(shí)驗(yàn)套管組1中的所有套管內(nèi)的溫度場(chǎng)變化；采集并處理壓力傳感器5測(cè)得的流體的壓力數(shù)據(jù)，從而獲得實(shí)驗(yàn)套管組1中的所有套管內(nèi)的壓力場(chǎng)變化；采集并處理液位檢測(cè)儀6測(cè)得的流體的液位數(shù)據(jù)，從而獲得實(shí)驗(yàn)套管組1中的所有套管內(nèi)的液位的變化量。
[0070]具體實(shí)施時(shí)，本實(shí)用新型主要是用來測(cè)試可壓縮泡沫的壓縮性能，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，需要將第一層套管2-1的外部包裹有可壓縮泡沫；同時(shí)在其內(nèi)部安裝可以提供0?350°C的恒溫?zé)嵩吹募訜峁?0，對(duì)第一層套管2-1內(nèi)的流體加熱，使第一層套管2-1在溫度的作用下產(chǎn)生變形，從而對(duì)包裹在第一層套管2-1外的可壓縮泡沫材料產(chǎn)生壓力。將第二層套管2-2作為測(cè)試循環(huán)通道，在其外包裹保溫材料，防止外筒2-3內(nèi)流體的溫度升高，從而導(dǎo)致外筒變形，保證第二層套管2-2的外部處于近似地層恒溫狀態(tài)。
[0071]可壓縮泡沫材料存在一個(gè)變形區(qū)間，當(dāng)外部壓力達(dá)到一定值時(shí)，即達(dá)到可壓縮泡沫材料的壓縮啟動(dòng)壓力，此時(shí)可壓縮泡沫材料就會(huì)開始產(chǎn)生變形。
[0072]初始的可壓縮泡沫材料的體積和表面積由如下公式計(jì)算:
[0073]V = LX π [ (r+ δ ) 2-r2]；
[0074]S = LX 31 (r+ δ )；
[0075]其中，V—可壓縮泡沫材料的體積；
[0076]S—可壓縮泡沫材料的表面積；
[0077]L—可壓縮泡沫材料的軸向長度；
[0078]r—可壓縮泡沫材料的內(nèi)徑；
[0079]δ 一可壓縮泡沫材料的厚度；
[0080]當(dāng)可壓縮泡沫材料產(chǎn)生壓縮變形時(shí)，本實(shí)用新型通過第一層套管內(nèi)液位的變化量、第二層套管內(nèi)液位的變化量和外筒內(nèi)液位的變化量來反算可壓縮泡沫材料的體積變化量，具體計(jì)算公式如下:
[0081]可壓縮泡沫材料體積變形量=第一層套管內(nèi)液位變化量-第二層套管內(nèi)液位的變化量+外筒內(nèi)液位的變化量。
[0082]具體實(shí)施時(shí)，第一層套管2-1推薦使用7寸(7")套管或9-5/8寸(9-5/8")套管其中之一。第二層套管2-2可以選用13-3/8寸(13-3/8〃)套管或20寸(20〃)套管其中之一，外筒推薦使用30〃或36〃套管。第二層套管2-2所選用的套管尺寸要比第一層套管2-1所述選用的套管尺寸大，外筒2-3所選用的套管尺寸要比第二層套管2-2所選用的套管尺寸大，從而使得第一層套管2-1可以套裝在第二層套管2-2內(nèi)，第二層套管2-2可以套裝在外筒2-3內(nèi)。
[0083]具體實(shí)施時(shí)，7"或9-5/8"、13-3/8"或20"、36"套管均可以采用高強(qiáng)度鋼材料，其中，7"套管可以采用80、35鎊級(jí)材質(zhì)套管；9-5/8"套管可以采用P110、53.5鎊級(jí)材質(zhì)套管；13-3/8"套管可以采用N80鋼級(jí)、68鎊級(jí)材質(zhì)套管；20"套管可以采用J55鋼級(jí)；30"或36〃套管可以采用X52鋼級(jí)。
[0084]具體實(shí)施時(shí)，為了便于實(shí)驗(yàn)套裝組1的吊裝，可以在外筒2-3上焊接吊耳。
[0085]本實(shí)用新型裝置的裝配方法如下(其中，密封結(jié)構(gòu)采用壓套、密封法蘭盤組合):
[0086]實(shí)驗(yàn)套管組1的裝配方法:首先將加熱管安裝于第一層套管內(nèi)，再將第一層套管兩端安裝上密封接箍，在第一層套管外包裹可壓縮泡沫材料；將第二層套管一端安裝上密封接箍，將安裝好的第一層套管沿未安裝密封接箍端裝入第二層套管內(nèi)，在第二層套管外壁上覆蓋保溫材料，將第二層