一种用于评价高温高压测试循环阀安全性的实验装置的制作方法

本发明涉及一种用于评价高温高压测试循环阀安全性的实验装置。

背景技术：

莺琼盆地是世界三大高温高压地区之一，油气资源丰富，近年莺琼盆地高温高压探井均有油气发现，高温高压测试作业频繁，但是已钻高温高压探井井底温度接近200℃，地层压力系数超过2.3，恶劣的温压环境对测试作业造成极大的挑战，测试作业主要通过测试管柱来完成，测试循环阀又是测试管柱的核心部件，该类工具主要由球阀、连杆、芯轴、破裂盘、旁通孔等组成，通过环空压力操作。目前高温高压井测试作业过程中测试循环阀失效风险极高，由于高温高压井井底温度高，且使用高固相含量的高密度测试液，测试循环阀在井下高温环境经常出现阀类工具球阀密封不严、破裂盘提前击破或者不能按设计压力击破、旁通孔不能打开、密封圈失效等情况，造成高温高压测试作业复杂情况频发，严重影响莺琼盆地高温高压油气勘探进程，因此，在高温高压测试作业之前，有必要通过合理且严格的性能检测技术或方法评估入井测试循环阀的安全性及可靠性，要求尽量模拟现场测试工况条件对测试循环阀进行安全性检测，但是目前针对高温高压环境下类测试工具安全性检测评估没有合适的方法和装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于评价高温高压测试循环阀安全性的实验装置，能实现在高温高密度测试液环境下对入井前测试循环阀的破裂盘击破压力测试、球阀上下压力测试、循环压井等测试工况的安全性测试分析和评估实验。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于评价高温高压测试循环阀安全性的实验装置，包括有加热箱，所述的加热箱内设有电加热管，所述的加热箱内设有高密度测试液，测试循环阀设置在所述的高密度测试液内，所述的测试循环阀的一端设有第一测试堵头，所述的测试循环阀的另一端设有第二测试堵头，所述的测试循环阀中设有破裂盘，所述的测试循环阀的外侧面设有旁通孔，所述的测试循环阀内设有球阀，所述的测试循环阀的上方设有输液管线，所述的输液管线上设有泥浆泵和增压泵，所述的输液管线上设有第一输出管、第二输出管、第三输出管和第四输出管，所述的第一输出管连通在所述的第一测试堵头上，所述的第一输出管上设有第一压力表和第一截止阀，所述的第二输出管位于所述的破裂盘中，所述的第二输出管上设有第二压力表和第二截止阀，所述的第二压力表位于所述的循环测试阀和所述的第二截止阀之间，所述的第三输出管位于所述的旁通孔内，所述的第三输出管上设有第三压力表和第三截止阀，所述的第三压力表位于所述的循环测试阀和所述的第三截止阀之间，所述的第四输出管连通在所述的第二测试堵头内，所述的第四输出管上设有第四压力表和第四截止阀。

进一步地，所述的第二输出管和所述的测试循环阀的外侧面之间设有第一环形密封套，所述的第一环形密封套和所述的测试循环阀之间、所述的第一环形密封套和所述的破裂盘之间分别设有第一密封圈，所述的第三输出管和所述的测试循环阀的外侧面之间设有第二环形密封套，所述的第二环形密封套和所述的测试循环阀之间、所述的第二环形密封套和所述的旁通孔之间分别设有第二密封圈。

进一步地，所述的加热箱内设有腔室，所述的电加热管位于所述的腔室内，所述的高密度测试液位于所述的腔室外。

进一步地，所述的加热箱的底面和所述的测试循环阀之间设有固定座。

本发明的有益效果：本发明能够模拟高温高密度测试液环境，在入井之前，实现在高温高密度测试液环境下测试循环阀的破裂盘击破压力、球阀上下压力测试、循环压井等测试工况下的安全性测试分析与评估实验，根据安全性测试分析与评估实验所测得的结果，工作人员能对测试循环阀做出合适的调整，增强测试循环阀入井后的安全性和可靠性，保证测试循环阀在实际的高温高压环境下能稳定地进行作业。

附图说明

图1是本发明一种用于评价高温高压测试循环阀安全性的实验装置的剖视图。

图2是图1中a处的放大图。

图3是图1中b处的放大图。

图4是本发明中第一测试堵头的剖视图。

图5是本发明中第二测试堵头的剖视图。

具体实施方式

下面将结合的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种用于评价高温高压测试循环阀安全性的实验装置，包括有加热箱1，所述的加热箱1内设有电加热管2，所述的加热箱1内设有高密度测试液3，测试循环阀4设置在所述的高密度测试液3内，所述的测试循环阀4的一端设有第一测试堵头5，所述的测试循环阀4的另一端设有第二测试堵头6，所述的测试循环阀4中设有破裂盘7，所述的测试循环阀4的外侧面设有旁通孔8，所述的测试循环阀4内设有球阀9，所述的测试循环阀4的上方设有输液管线10，所述的输液管线10上设有泥浆泵11和增压泵12，所述的输液管线10上设有第一输出管13、第二输出管14、第三输出管15和第四输出管16，所述的第一输出管13连通在所述的第一测试堵头5上，所述的第一输出管13上设有第一压力表17和第一截止阀18，所述的第二输出管14位于所述的破裂盘7中，所述的第二输出管14上设有第二压力表19和第二截止阀20，所述的第二压力表19位于所述的循环测试阀4和所述的第二截止阀20之间，所述的第三输出管15位于所述的旁通孔8内，所述的第三输出管15上设有第三压力表21和第三截止阀22，所述的第三压力表21位于所述的循环测试阀4和所述的第三截止阀22之间，所述的第四输出管16连通在所述的第二测试堵头6内，所述的第四输出管16上设有第四压力表23和第四截止阀24。

实施例1，电加热管2开始对加热箱1内的高密度测试液3进行加热，加热至实验所需的温度，打开第一截止阀18和第四截止阀24，关闭第二截止阀20和第三截止阀22，开启泥浆泵11，往输液管线10内输入实验用测试液，实验用测试液与高密度测试液3属于同一种溶液，实验用测试液流动的路径为泥浆泵11、输液管线10、第四截止阀24、第四输出管16、第二测试堵头6、测试循环阀4、球阀9、第一测试堵头5、第一输出管13、第一截止阀18、输液管线10、增压泵12、泥浆泵11，实现上述实验用测试液的循环流动，便能模拟出测试循环阀4在入井时循环实验用测试液的工况。

实施例2，保持高密度测试液3的实验温度不变，打开第二截止阀20，关闭第一截止阀18、第三截止阀22和第四截止阀24，开启泥浆泵11和增压泵12，逐渐加压至破裂盘7击破的压力值，观察可知第二压力表19显示的压力值瞬间降低，第三压力表21显示的压力值瞬间增加，便可判断破裂盘7被击破，旁通孔8打开，模拟出井下击破破裂盘7、开启旁通孔8的工况。

实施例3，保持高密度测试液3的实验温度不变，打开第二截止阀20和第三截止阀22，关闭第一截止阀18和第四截止阀24，开启泥浆泵11和增压泵12，逐渐加压至球阀9的下密封压力测试实验值，若是观察得到第二压力表19显示的压力值没有下降，第三压力表21显示的压力值没有增加，便可判断球阀9的下密封压力测试合格，模拟出井下球阀9下部受压力测试的工况。

实施例4，保持高密度测试液3的实验温度不变，打开第三截止阀22和第四截止阀24，关闭第一截止阀18和第二截止阀20，开启泥浆泵11和增压泵12，逐渐加压至球阀9的上密封压力测试实验值，若是观察得到第三压力表21显示的压力值没有下降、第一压力表17显示的压力值没有增加，便可判断球阀9的上密封压力测试合格，模拟出井下球阀9上部受压力测试的工况。

实施例5，保持高密度测试液3的实验温度不变，打开第三截止阀22和第四截止阀24，关闭第一截止阀18和第二截止阀20，开启泥浆泵11，开始循环流动实验用测试液，实验用测试液流动的路径为泥浆泵11、输液管线10、第四截止阀24、第四输出管16、第二测试堵头6、旁通孔8、第三输出管15、第三截止阀22、输液管线10、增压泵12、泥浆泵11，模拟出在井下测试作业结束时压井循环实验用测试液的工况。

所述的第二输出管14和所述的测试循环阀4的外侧面之间设有第一环形密封套25，所述的第一环形密封套25和所述的测试循环阀4之间、所述的第一环形密封套25和所述的破裂盘7之间分别设有第一密封圈26，所述的第三输出管15和所述的测试循环阀4的外侧面之间设有第二环形密封套27，所述的第二环形密封套27和所述的测试循环阀4之间、所述的第二环形密封套27和所述的旁通孔8之间分别设有第二密封圈28。第一环形密封套25和第二环形密封套27是由耐高温耐高压的材料制成，第一环形密封套25能封住第二输出管14和测试循环阀4之间的接合处缝隙，第二环形密封套27能封住第三输出管15和测试循环阀4之间的接合处缝隙，保证在实施过程中测试循环阀4内部环境能处于实验所需的高温高压状态，避免出现因实验用测试液从缝隙处泄漏而影响实验结果。

所述的加热箱1内设有腔室29，所述的电加热管2位于所述的腔室29内，所述的高密度测试液3位于所述的腔室29外，腔室29的设计将电加热管2和高密度测试液3隔离开，在电加热管2为高密度测试液3加热的前提下，避免电加热管2和高密度测试液3相互接触。防止高密度测试液3因腐蚀或者粘黏电加热管2而导致电加热管2烧坏，

所述的加热箱1的底面和所述的测试循环阀4之间设有固定座30。固定座30是用于固定和支撑测试循环阀4。