井下工具高溫高壓模擬試驗裝置及試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種井下工具高溫高壓模擬試驗裝置以及使用該裝置進行石油井下工具模擬試驗的方法。該裝置包括低壓驅(qū)動系統(tǒng)、高壓油系統(tǒng)、高溫循環(huán)系統(tǒng)、溫度及壓力測量系統(tǒng)、模擬井筒、計算機控制采集及視頻監(jiān)控系統(tǒng)。試驗時高壓油系統(tǒng)向模擬井筒內(nèi)注入模擬井下流體的介質(zhì)，模擬并控制模擬井筒在井下工作的壓力；整個過程中通過壓力溫度測量系統(tǒng)實時采集裝置的壓力及溫度數(shù)據(jù)，計算機控制采集系統(tǒng)集成控制、人機界面、數(shù)據(jù)處理、通訊等功能于一體，視頻監(jiān)控系統(tǒng)負責(zé)監(jiān)控整個裝置的運行情況。本發(fā)明模擬石油鉆完井工具在井下高溫高壓情況下的工作狀態(tài)，為現(xiàn)場應(yīng)用提供有力的參考依據(jù)。
【專利說明】井下工具高溫高壓模擬試驗裝置及試驗方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及井下工具檢測及實驗裝置和方法領(lǐng)域，具體是一種井下工具高溫高壓模擬試驗裝置及試驗方法。

【背景技術(shù)】
[0002]石油井下工具是實現(xiàn)石油鉆完井要求的關(guān)鍵，是完成鉆完井工藝的前提和保證，隨著油田開發(fā)的不斷深入，各種難動用油藏的開發(fā)需求越來越迫切，井深不斷增加，井型日益復(fù)雜，這些都對石油井下工具的性能提出了更高的要求，尤其是在高溫高壓狀態(tài)下工具的可靠性更為關(guān)鍵。但是目前石油井下工具的地面試驗缺乏科學(xué)有效的技術(shù)手段，沒有專業(yè)的模擬試驗裝置以及科學(xué)的試驗方法，不能有效地模擬工具在井下的工作狀態(tài)，許多工具在地面試用取得成功，但是下井后出現(xiàn)各種各樣的問題。模擬裝置和試驗方法的缺失，為現(xiàn)場施工埋下了隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明就是針對上述缺陷，提供一種井下工具高溫高壓模擬試驗裝置及試驗方法，該高溫高壓模擬試驗裝置及試驗方法能模擬多種完井方式，提供工具在井下的高溫高壓工作狀態(tài)，測試工具的可靠性，為現(xiàn)場施工提供依據(jù)。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種井下工具高溫高壓模擬試驗裝置，包括模擬井筒以及為模擬井筒配套的低壓驅(qū)動系統(tǒng)、高壓油系統(tǒng)、高溫循環(huán)系統(tǒng)、溫度及壓力測量系統(tǒng)，其中:模擬井筒是在套管法蘭和套管盲法蘭之間連接內(nèi)管和外管，內(nèi)、外管之間形成環(huán)形加熱腔，在內(nèi)管的上、下端通過隔離板分別與套管法蘭和套管盲法蘭內(nèi)壁組成上、下壓力腔，在套管法蘭的上壓力腔內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)換接頭和內(nèi)管打撈接頭，內(nèi)管打撈接頭從套管法蘭外斷面開口處伸出并與上密封塞密封連接；所述的高溫循環(huán)系統(tǒng)是將導(dǎo)熱油加熱爐和高壓熱泵通過加熱管線循環(huán)連接至模擬井筒的加熱腔；所述的高壓油系統(tǒng)是將高壓泵通過高壓管線連接到模擬井筒的上、下壓力腔及內(nèi)管；所述的低壓驅(qū)動系統(tǒng)是將驅(qū)動氣源通過電磁閥連接至高壓油系統(tǒng)的高壓泵；所述的溫度及壓力測量系統(tǒng)是包括設(shè)置在模擬井筒和高溫循環(huán)系統(tǒng)的溫度傳感器、設(shè)置在模擬井筒和高壓油系統(tǒng)的壓力傳感器，以及設(shè)置在高壓油系統(tǒng)的流量傳感器。
[0005]上述方案還包括:
所述系統(tǒng)中還包括計算機控制采集及視頻監(jiān)控系統(tǒng)，所述的計算機控制采集及視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括控制、人機界面、數(shù)據(jù)處理、通訊和視頻監(jiān)控于一體，并與裝置中的電子控制部件建立連接。
[0006]模擬井筒與高溫循環(huán)系統(tǒng)的加熱管線和高壓油系統(tǒng)的高壓管線連接分別通過設(shè)在模擬井筒套管法蘭和套管盲法蘭上的引流孔建立連接；所述高溫循環(huán)系統(tǒng)的導(dǎo)熱油加熱爐為電加熱爐，并在其循環(huán)管道上連接恒溫箱；在高壓油系統(tǒng)與模擬井筒的高壓連接管上分別設(shè)有截止閥；在低壓驅(qū)動系統(tǒng)中的驅(qū)動氣源輸出管上設(shè)有氣體過濾器；在高壓油系統(tǒng)與模擬井筒連接的高壓管線上設(shè)有壓力表、安全閥和介質(zhì)過濾器；在模擬井筒的上、下壓力腔分別設(shè)有排油閥門。
[0007]本發(fā)明還包括按照前述井下工具高溫高壓模擬試驗裝置的石油井下工具高溫高壓模擬試驗方法是:
低壓驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動氣源通過計算機控制采集系統(tǒng)有效控制驅(qū)動空氣的壓力等級，完成固定增壓比的高壓泵對模擬井筒的高壓輸出；高壓油系統(tǒng)向模擬井筒內(nèi)注入模擬井下流體的介質(zhì)，模擬并控制模擬井筒在井下工作的壓力；高溫循環(huán)系統(tǒng)通過高壓熱泵給裝置加熱以模擬井下溫度，通過循環(huán)施加給裝置的循環(huán)壓力；通過壓力溫度測量系統(tǒng)實時采集裝置的壓力及溫度數(shù)據(jù)，計算機控制采集系統(tǒng)集成控制、人機界面、數(shù)據(jù)處理、通訊功能于一體，視頻監(jiān)控系統(tǒng)負責(zé)監(jiān)控整個裝置的運行情況。
[0008]按照上述井下工具高溫高壓模擬試驗方法的具體步驟是:
1.將裝置中的各個系統(tǒng)及系統(tǒng)與模擬井筒之間建立管線連接和電路連接；
2.根據(jù)所選擇試驗的模擬井筒，調(diào)節(jié)并打開模擬井筒的高壓管線截止閥，關(guān)閉上、下壓力腔的排油閥門；
3.接通裝置中各系統(tǒng)及模擬井筒的電源；
4.打開計算機并登陸試驗控制軟件；
5.填寫試驗文件，如試件的型號、規(guī)格、試驗編號、試驗員名稱、試驗日期；
6.試驗參數(shù)設(shè)定，包括模擬井筒的排氣壓力、打壓順序、試驗壓力、保壓時間參數(shù)，以便通過軟件控制來完成整個試驗過程；
7.運行控制軟件，通過控制軟件完成試驗流程，試驗中及時觀察控制面板上面對應(yīng)的數(shù)顯表的觀察試驗壓力及溫度的數(shù)據(jù)變化；
8.試驗結(jié)束后，通過監(jiān)控測試應(yīng)用軟件自動輸出動態(tài)參數(shù)的測試曲線和試驗報告。
[0009]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
(1)整套高溫高壓試驗裝置具有斷電自動卸壓、過載保護、手動急停、過載報警等安全功能，以確保試驗的安全進行
(2)結(jié)構(gòu)簡易，連接安全可靠，設(shè)備均可靈活拆卸，計算機控制采集系統(tǒng)可以保證所有的試驗操作均可在控制臺上完成。
[0010](3)可以通過計算機全自動控制整個試驗過程，也可以通過控制柜上的按鈕開關(guān)手動控制試驗過程，計算機控制采集系統(tǒng)的操作軟件界面人性化，運行可靠。
[0011](4)計算機控制軟件可以實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的實時保存，自動生成試驗報告。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是一種井下工具高溫高壓模擬試驗裝置連接結(jié)構(gòu)簡圖；
圖中:1是7bar驅(qū)動氣源，2是過濾器，3是電磁閥，4是壓力表，5是高壓泵，6是安全閥，7是壓力表，8是過濾器，9是高壓熱泵，10是恒溫箱，11是模擬井筒，12是壓力傳感器，13是溫度傳感器，E是計算機控制采集及視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
[0013]圖2是高溫高壓模擬井筒結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:14是套管法蘭，15是內(nèi)管，16是外管，17是螺釘，18是套管盲法蘭，19是截止閥，20是高壓彎頭，21是加熱管線，22是高壓硬管線，23是內(nèi)管打壓接頭，24是上密封塞，25轉(zhuǎn)換接頭。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
[0015]實施例1
一種井下工具高溫高壓模擬試驗裝置，包括模擬井筒以及為模擬井筒配套的低壓驅(qū)動系統(tǒng)、高壓油系統(tǒng)、高溫循環(huán)系統(tǒng)、溫度及壓力測量系統(tǒng)，其中:模擬井筒是在套管法蘭和套管盲法蘭之間連接內(nèi)管和外管，內(nèi)、外管之間形成環(huán)形加熱腔，在內(nèi)管的上、下端通過隔離板分別與套管法蘭和套管盲法蘭內(nèi)壁組成上、下壓力腔，在套管法蘭的上壓力腔內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)換接頭和內(nèi)管打撈接頭，內(nèi)管打撈接頭從套管法蘭外斷面開口處伸出并與上密封塞密封連接；所述的高溫循環(huán)系統(tǒng)是將導(dǎo)熱油加熱爐和高壓熱泵通過加熱管線循環(huán)連接至模擬井筒的加熱腔；所述的高壓油系統(tǒng)是將高壓泵通過高壓管線連接到模擬井筒的上、下壓力腔及內(nèi)管；所述的低壓驅(qū)動系統(tǒng)是將驅(qū)動氣源通過電磁閥連接至高壓油系統(tǒng)的高壓泵；所述的溫度及壓力測量系統(tǒng)是包括設(shè)置在模擬井筒和高溫循環(huán)系統(tǒng)的溫度傳感器、設(shè)置在模擬井筒和高壓油系統(tǒng)的壓力傳感器，以及設(shè)置在高壓油系統(tǒng)的流量傳感器。
[0016]所述系統(tǒng)中還包括計算機控制采集及視頻監(jiān)控系統(tǒng)，所述的計算機控制采集及視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括控制、人機界面、數(shù)據(jù)處理、通訊和視頻監(jiān)控于一體，并與裝置中的電子控制部件建立連接。
[0017]模擬井筒與高溫循環(huán)系統(tǒng)的加熱管線和高壓油系統(tǒng)的高壓管線連接分別通過設(shè)在模擬井筒套管法蘭和套管盲法蘭上的引流孔建立連接；所述高溫循環(huán)系統(tǒng)的導(dǎo)熱油加熱爐為電加熱爐，并在其循環(huán)管道上連接恒溫箱；在高壓油系統(tǒng)與模擬井筒的高壓連接管上分別設(shè)有截止閥；在低壓驅(qū)動系統(tǒng)中的驅(qū)動氣源輸出管上設(shè)有氣體過濾器；在高壓油系統(tǒng)與模擬井筒連接的高壓管線上設(shè)有壓力表、安全閥和介質(zhì)過濾器；在模擬井筒的上、下壓力腔分別設(shè)有排油閥門。
[0018]按照前述井下工具高溫高壓模擬試驗裝置的井下工具高溫高壓模擬試驗方法是:
低壓驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動氣源通過計算機控制采集系統(tǒng)有效控制驅(qū)動空氣的壓力等級，完成固定增壓比的高壓泵對模擬井筒的高壓輸出；高壓油系統(tǒng)向模擬井筒內(nèi)注入模擬井下流體的介質(zhì)，模擬并控制模擬井筒在井下工作的壓力；高溫循環(huán)系統(tǒng)通過高壓熱泵給裝置加熱以模擬井下溫度，通過循環(huán)施加給裝置的循環(huán)壓力；通過壓力溫度測量系統(tǒng)實時采集裝置的壓力及溫度數(shù)據(jù)，計算機控制采集系統(tǒng)集成控制、人機界面、數(shù)據(jù)處理、通訊功能于一體，視頻監(jiān)控系統(tǒng)負責(zé)監(jiān)控整個裝置的運行情況。
[0019]按照上述井下工具高溫高壓模擬試驗方法的具體步驟是:
1.將裝置中的各個系統(tǒng)及系統(tǒng)與模擬井筒之間建立管線連接和電路連接；
2.根據(jù)所選擇試驗的模擬井筒，調(diào)節(jié)并打開模擬井筒的高壓管線截止閥，關(guān)閉上、下壓力腔的排油閥門；
3.接通裝置中各系統(tǒng)及模擬井筒的電源；
4.打開計算機并登陸試驗控制軟件；
5.填寫試驗文件，如試件的型號、規(guī)格、試驗編號、試驗員名稱、試驗日期； 6.試驗參數(shù)設(shè)定，包括模擬井筒的排氣壓力、打壓順序、試驗壓力、保壓時間參數(shù)，以便通過軟件控制來完成整個試驗過程；
7.運行控制軟件，通過控制軟件完成試驗流程，試驗中及時觀察控制面板上面對應(yīng)的數(shù)顯表的觀察試驗壓力及溫度的數(shù)據(jù)變化；
8.試驗結(jié)束后，通過監(jiān)控測試應(yīng)用軟件自動輸出動態(tài)參數(shù)的測試曲線和試驗報告。
[0020]實施例2，一種典型應(yīng)用實施例。
[0021]該井下工具高溫高壓模擬試驗裝置，包括低壓驅(qū)動系統(tǒng)、高壓油系統(tǒng)、高溫循環(huán)系統(tǒng)、溫度及壓力測量系統(tǒng)、模擬井筒、計算機控制采集及視頻監(jiān)控系統(tǒng)。低壓驅(qū)動系統(tǒng)負責(zé)為高壓油系統(tǒng)提供動力源，高壓油系統(tǒng)負責(zé)提供模擬試驗壓力，高溫循環(huán)系統(tǒng)負責(zé)給模擬裝置注入加熱油提供高溫環(huán)境，溫度及壓力測量系統(tǒng)負責(zé)對溫度、壓力數(shù)據(jù)進行采樣，模擬井筒主要是模擬工具井下的工況，計算機控制采集及視頻監(jiān)控系統(tǒng)負責(zé)控制運行、數(shù)據(jù)采集處理及試驗過程的視頻監(jiān)控。
[0022]下面結(jié)合附圖1和附圖2詳細說明該井下工具高溫高壓模擬試驗裝置的主要部分及功能。
[0023]驅(qū)動氣源I是低壓驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動氣體來源，實驗時計算機控制采集系統(tǒng)通過控制電磁閥3有效控制驅(qū)動空氣的壓力等級，從而完成固定增壓比的高壓泵5對模擬井筒11的聞壓輸出。
[0024]高壓泵5為高壓油系統(tǒng)增壓的核心部件，試驗時通過低壓驅(qū)動系統(tǒng)的空氣驅(qū)動來工作。高壓泵5向模擬井筒內(nèi)注入模擬井下流體的介質(zhì)，模擬并控制模擬井筒在井下工作的壓力，模擬井筒11的上、下壓力腔及內(nèi)管15與高壓泵5之間通過高壓硬管線22連接，從而完成高壓泵5對模擬井筒11的上、下腔及內(nèi)管15的高壓輸出。
[0025]高溫循環(huán)系統(tǒng)通過高壓熱泵9負責(zé)給裝置加熱以模擬井下溫度，加熱介質(zhì)為合成式導(dǎo)熱油，高壓熱泵9通過加熱管線21連接到模擬井筒11，通過循環(huán)泵使高壓熱泵9及模擬井筒11之間形成一個加熱循環(huán)，形成高溫循環(huán)系統(tǒng)；整個過程中通過溫度傳感器13、壓力傳感器12及壓力表4、7實時采集裝置的溫度及壓力數(shù)據(jù)；計算機控制采集系統(tǒng)集成控制、人機界面、數(shù)據(jù)處理、通訊等功能于一體，視頻監(jiān)控系統(tǒng)負責(zé)監(jiān)控整個裝置的運行情況。
[0026]模擬井筒11為該井下工具高溫高壓模擬試驗裝置的核心部分。其通過22高壓硬管線和截止閥19與高壓泵5進行連接，通過控制上下腔截止閥19分別控制內(nèi)管15所承受的上腔壓力和下腔壓力，通過內(nèi)管打壓接頭23和轉(zhuǎn)換接頭25連接內(nèi)管試壓工具(如封隔器等);通過加熱管線21與高壓熱泵9電加熱導(dǎo)熱油爐進行連接。模擬井筒11中安裝有壓力傳感器，為防止系統(tǒng)壓力過載，當(dāng)系統(tǒng)壓力過載時，安全閥6會根據(jù)安全壓力設(shè)置開啟釋放掉過載的壓力，確保系統(tǒng)安全。
[0027]溫度及壓力測量系統(tǒng)主要包括溫度傳感器13、壓力傳感器12及壓力表4、7等，壓力傳感器12負責(zé)采集各路的壓力數(shù)據(jù)，壓力表4、7負責(zé)顯示試驗壓力，溫度傳感器13負責(zé)測試模擬井筒11里面的溫度。
[0028]為防止卸壓時工件里面的碎片回沖堵住管路及損壞其他儀表，高壓管線中安裝有過濾器8，其中上壓腔及下壓腔直接采用高壓硬管線螺紋連接，內(nèi)管采用高溫高壓螺紋連接。
[0029]為增加了系統(tǒng)的靈活性，計算機控制采集系統(tǒng)將控制、人機界面、數(shù)據(jù)處理、通訊等功能集成在一臺電腦上，壓力與溫度數(shù)據(jù)實時采集并存入計算機數(shù)據(jù)庫，減少了數(shù)據(jù)處理的信息量，提高系統(tǒng)整體的運行速度，擴充了整體的存儲量和數(shù)據(jù)的處理量。視頻監(jiān)控系統(tǒng)為達到安全全面的監(jiān)視試驗現(xiàn)場，通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)形成視頻畫面來觀察試驗的整個過程。
[0030]對于模擬井筒主要有以下技術(shù)要求:
(O高溫高壓模擬井筒首先在地面將法蘭14和18、內(nèi)外套管15和16組裝，在試壓合格后進行焊接，然后進行整體安裝，最后連接配套的加熱管線21和高壓硬管線22 ；
(2)試驗壓力50MPa，時間不小于1min；
(3)要求高壓管線22及配套接頭、截止閥19等的工作壓力105MPa，要求加熱管線21及配套接頭的工作壓力5MPa ；
(4)整套裝置安裝完畢，要進行二次試壓，壓力要求同上，時間要求不小于5min。
[0031]下面簡述應(yīng)用上述石油井下工具高溫高壓模擬試驗裝置的具體試驗步驟:
(O接通驅(qū)動氣路，打開電源，使設(shè)備與計算機連通；
(2)檢查模擬井筒的高壓管線連接情況，確保上、下腔及內(nèi)管已經(jīng)安全連接，確保上、下腔的排油閥門處于關(guān)閉狀態(tài)；
(3)打開計算機并登陸試驗控制軟件；
(4)填寫試驗文件，如試件的型號、規(guī)格、試驗編號、試驗員名稱、試驗日期等；
(5)試驗參數(shù)設(shè)定，主要設(shè)定模擬井筒的排氣壓力、打壓順序、試驗壓力、保壓時間等參數(shù)以便通過軟件控制來完成整個試驗過程；
(6)運行控制軟件，通過控制軟件完成試驗流程，試驗中及時觀察控制面板上面對應(yīng)的數(shù)顯表的觀察試驗壓力及溫度的數(shù)據(jù)變化；
(7)試驗結(jié)束后，通過監(jiān)控測試應(yīng)用軟件自動輸出動態(tài)參數(shù)的測試曲線和試驗報告；
(8)試驗結(jié)束后自動生成試驗報告。
[0032]實施例3
一種井下工具高溫高壓模擬試驗裝置，包括模擬井筒以及為模擬井筒配套的低壓驅(qū)動系統(tǒng)、高壓油系統(tǒng)、高溫循環(huán)系統(tǒng)、溫度及壓力測量系統(tǒng)，其中:模擬井筒是在套管法蘭和套管盲法蘭之間連接內(nèi)管和外管，內(nèi)、外管之間形成環(huán)形加熱腔，在內(nèi)管的上、下端通過隔離板分別與套管法蘭和套管盲法蘭內(nèi)壁組成上、下壓力腔，在套管法蘭的上壓力腔內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)換接頭和內(nèi)管打撈接頭，內(nèi)管打撈接頭從套管法蘭外斷面開口處伸出并與上密封塞密封連接；所述的高溫循環(huán)系統(tǒng)是將導(dǎo)熱油加熱爐和高壓熱泵通過加熱管線循環(huán)連接至模擬井筒的加熱腔；所述的高壓油系統(tǒng)是將高壓泵通過高壓管線連接到模擬井筒的上、下壓力腔及內(nèi)管；所述的低壓驅(qū)動系統(tǒng)是將驅(qū)動氣源通過電磁閥連接至高壓油系統(tǒng)的高壓泵；所述的溫度及壓力測量系統(tǒng)是包括設(shè)置在模擬井筒和高溫循環(huán)系統(tǒng)的溫度傳感器、設(shè)置在模擬井筒和高壓油系統(tǒng)的壓力傳感器，以及設(shè)置在高壓油系統(tǒng)的流量傳感器。
[0033]上述實施例3是一種采用手控方式簡化的裝置，裝置中減少了壓力表、過濾器、安全閥等輔助裝置，這就要求使用過程中需要人工密切關(guān)注和精心操控。其試驗方法借鑒上述實施例的步驟，只是數(shù)據(jù)采集與計算需要借助人工或外在設(shè)備進行。
【權(quán)利要求】
1.一種井下工具高溫高壓模擬試驗裝置，其特征是包括模擬井筒以及為模擬井筒配套的低壓驅(qū)動系統(tǒng)、高壓油系統(tǒng)、高溫循環(huán)系統(tǒng)、溫度及壓力測量系統(tǒng)，其中:模擬井筒是在套管法蘭和套管盲法蘭之間連接內(nèi)管和外管，內(nèi)、外管之間形成環(huán)形加熱腔，在內(nèi)管的上、下端通過隔離板分別與套管法蘭和套管盲法蘭內(nèi)壁組成上、下壓力腔，在套管法蘭的上壓力腔內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)換接頭和內(nèi)管打撈接頭，內(nèi)管打撈接頭從套管法蘭外斷面開口處伸出并與上密封塞密封連接；所述的高溫循環(huán)系統(tǒng)是將導(dǎo)熱油加熱爐和高壓熱泵通過加熱管線循環(huán)連接至模擬井筒的加熱腔；所述的高壓油系統(tǒng)是將高壓泵通過高壓管線連接到模擬井筒的上、下壓力腔及內(nèi)管；所述的低壓驅(qū)動系統(tǒng)是將驅(qū)動氣源通過電磁閥連接至高壓油系統(tǒng)的高壓泵；所述的溫度及壓力測量系統(tǒng)是包括設(shè)置在模擬井筒和高溫循環(huán)系統(tǒng)的溫度傳感器、設(shè)置在模擬井筒和高壓油系統(tǒng)的壓力傳感器，以及設(shè)置在高壓油系統(tǒng)的流量傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下工具高溫高壓模擬試驗裝置，其特征是:所述系統(tǒng)中還包括計算機控制采集及視頻監(jiān)控系統(tǒng)，所述的計算機控制采集及視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括控制、人機界面、數(shù)據(jù)處理、通訊和視頻監(jiān)控于一體，并與裝置中的電子控制部件建立連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的井下工具高溫高壓模擬試驗裝置，其特征是:模擬井筒與高溫循環(huán)系統(tǒng)的加熱管線和高壓油系統(tǒng)的高壓管線連接分別通過設(shè)在模擬井筒套管法蘭和套管盲法蘭上的引流孔建立連接；所述高溫循環(huán)系統(tǒng)的導(dǎo)熱油加熱爐為電加熱爐，并在其循環(huán)管道上連接恒溫箱；在高壓油系統(tǒng)與模擬井筒的高壓連接管上分別設(shè)有截止閥；在低壓驅(qū)動系統(tǒng)中的驅(qū)動氣源輸出管上設(shè)有氣體過濾器；在高壓油系統(tǒng)與模擬井筒連接的高壓管線上設(shè)有壓力表、安全閥和介質(zhì)過濾器；在模擬井筒的上、下壓力腔分別設(shè)有排油閥門。
4.按照前述權(quán)利要求3所述的井下工具高溫高壓模擬試驗裝置的石油井下工具高溫高壓模擬試驗方法，其特征是:低壓驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動氣源通過計算機控制采集系統(tǒng)有效控制驅(qū)動空氣的壓力等級，完成固定增壓比的高壓泵對模擬井筒的高壓輸出；高壓油系統(tǒng)向模擬井筒內(nèi)注入模擬井下流體的介質(zhì)，模擬并控制模擬井筒在井下工作的壓力；高溫循環(huán)系統(tǒng)通過高壓熱泵給裝置加熱以模擬井下溫度，通過循環(huán)施加給裝置的循環(huán)壓力；通過壓力溫度測量系統(tǒng)實時采集裝置的壓力及溫度數(shù)據(jù)，計算機控制采集系統(tǒng)集成控制、人機界面、數(shù)據(jù)處理、通訊功能于一體，視頻監(jiān)控系統(tǒng)負責(zé)監(jiān)控整個裝置的運行情況。
5.權(quán)利要求4所述的井下工具高溫高壓模擬試驗方法，其特征是按照下述步驟進行: 將裝置中的各個系統(tǒng)及系統(tǒng)與模擬井筒之間建立管線連接和電路連接； 根據(jù)所選擇試驗的模擬井筒，調(diào)節(jié)并打開模擬井筒的高壓管線截止閥，關(guān)閉上、下壓力腔的排油閥門； 接通裝置中各系統(tǒng)及模擬井筒的電源； (4)打開計算機并登陸試驗控制軟件； (5)填寫試驗文件，如試件的型號、規(guī)格、試驗編號、試驗員名稱、試驗日期； (6)試驗參數(shù)設(shè)定，包括模擬井筒的排氣壓力、打壓順序、試驗壓力、保壓時間參數(shù)，以便通過軟件控制來完成整個試驗過程； (7)運行控制軟件，通過控制軟件完成試驗流程，試驗中及時觀察控制面板上面對應(yīng)的數(shù)顯表的觀察試驗壓力及溫度的數(shù)據(jù)變化； (8)試驗結(jié)束后，通過監(jiān)控測試應(yīng)用軟件自動輸出動態(tài)參數(shù)的測試曲線和試驗報告。
【文檔編號】G01M99/00GK104515689SQ201310449191
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】彭志剛, 余金陵, 徐鑫, 馬明新, 李國鋒, 許嬋嬋, 魏新芳, 魏緒偉, 張磊, 鄒曉敏 申請人:中國石油化工集團公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院