可换内部井筒的模拟试验井的制作方法
【专利摘要】一种可换内部井筒的模拟试验井，包括超高压外井筒，所述超高压外井筒内安装内试验井筒体。悬挂头、内试验井筒和底部堵头组成内试验井筒体；上部悬挂头和所述超高压外井筒上端的内壁密封并通过台阶悬挂；所述内试验井筒体底部通过底部堵头插座坐于超高压外井筒底部的井筒下堵头内，两者多棱柱锥面配合。本实用新型可更好地满足不同类型钻采井下工具高温高压条件下的试验需要，同时加工制造成本低，更换方便，适应范围宽，是一种比较可行的模拟试验井结构。
【专利说明】可换内部井筒的模拟试验井
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油钻采井下工具试验行业，具体的说是为钻采井下工具实验室试验时，提供一种可换内部井筒的模拟试验井。
技术背景
[0002]|旲拟试验井王要应用在石油钻米井下工具实验室试验系统中，钻米井下工具的新产品或改进产品现场使用前，需要根据现场使用工况进行模拟试验，以便发现问题改进产品结构和调整工艺参数。在石油钻采井下工具试验系统中，利用试验井模拟油田真实油井的工况参数和尺寸空间。钻采井下工具通常工作在几千米的地下，油井内工作环境多为高温高压，部分油井的工作压力很高属于超压范围，所以实验室建立的模拟试验井需要满足钻采井下工具试验的温度和压力要求，同时要求试验时，模拟试验井安全可靠，适应范围广，试验成本费用低。
[0003]模拟试验井工作压力不同，设计要求和制造费用有较大差别，尤其是超高压(工作压力大于IOOMPa)模拟试验井，使用特殊合金钢材料((PCrNi3MoVA))整体锻件，加工工艺复杂制造费用很高。在进行钻采井下工具试验时，通常不在此类试验井井筒内进行带锚爪类的工具串试验，锚爪类井下工具试验时会咬伤井筒内壁，造成以后封隔器类工具试验难以进行，试验井筒报废。但目前油田使用的井下工具串许多带有锚爪类工具，需要进行此类工具串的高温高压试验。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种可换内部井筒的模拟试验井；更好地满足不同类型钻采井下工具高温高压条件下的试验需要，同时加工制造成本低，更换方便，适应范围宽，是一种比较可行的模拟试验井结构。
[0005]为此，所采用的技术方案如下:
[0006]一种可换内部井筒的模拟试验井，主要包括超高压外井筒,该超高压外井筒内安装内试验井筒。
[0007]悬挂头和内试验井筒的上端密封连接，该内试验井筒下端由底部堵头密封，三者组成内试验井筒体，整体下入超高压外井筒内；所述悬挂头和超高压外井筒上端的内壁密封，并通过台阶悬挂；底部堵头插装于超高压外井筒底部的井筒下堵头内。
[0008]所述悬挂头和超高压外井筒上端的内壁通过悬挂头密封件密封；该悬挂头密封件的安装结构采用闭式沟槽结构或开式沟槽结构。
[0009]所述悬挂头和内试验井筒采用石油套管螺纹连接密封或采用普通螺纹加装密封圈连接密封。
[0010]所述底部堵头插装于超高压外井筒底部的井筒下堵头内，两者以多棱柱锥面配
口 O
[0011 ] 所述超高压外井筒下端安装井筒下堵头后，外部安装扶正导向座。[0012]所述超高压外井筒外部依次加装电磁感应加热元件和保温隔热材料。
[0013]本实用新型的内试验井筒可采用油井套管制造，在内试验井筒中可进行带锚爪类工具串的高温高压试验,假如内试验井筒损坏,可整体起内试验井筒体,卸去损坏的内试验井筒重新加工一根内试验井筒，装上悬挂头和底部堵头，组成完好的内部井筒体，再次下入超高压外井筒中，可继续进行相关井下工具的试验。油井套管制造的内试验井筒成本较低，油田使用单位可以承受上述试验费用，这样就可较好满足井下工具串的高温高压试验要求，节约试验费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型主剖视图；
[0015]图2为图1中的I处局部视图；
[0016]图3为本实用新型井口部分局部放大视图；
[0017]图4为图3中II处的局部放大视图。
[0018]图中:1一超闻压外井筒；2—悬挂头；3—内试验井筒；4一温度测量头；5—底部堵头；6—外井筒下堵头；7—井筒下扶正座；8—外隔热保温；9一电磁感应加热兀件；10—试验井筒座；11 一第二螺纹压帽；12—温度传感器；13 —中心管试压头；14一压杆；15—压杆密封件；16—上腔试压头；17—下腔试压头；18—工具连接短节；19一悬挂头密封件；20一隔环；21—第一螺纹压帽；22—压板；23—内试验井筒密封件。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0020]如图1至图4所示，一种可换内部井筒的模拟试验井，包括超高压外井筒1，该超闻压外井筒I内安装内试验井筒3。悬挂头2与内试验井筒3上端S封连接，内试验井筒3下端与底部堵头5的密封连接，三件组装成内试验井筒体后下入超高压外井筒I内。该内试验井筒体上端通过悬挂头2利用锥面或台阶悬挂在超高压外井筒I内，悬挂头2和超高压外井筒I上端的内壁通过悬挂头密封件19密封；所述内试验井筒体下端底部堵头5插装于超高压外井筒I底部的外井筒下堵头6内，且底部堵头5和外井筒下堵头6之间的装配面为多棱柱锥面，可防止内试验井筒试验时转动并利用外井筒下堵头6扶正内试验井筒3。当所述内试验井筒体装入超高压外井筒I内时，悬挂头密封件19作用是密封隔离内试验井筒上/下腔；内试验井筒体装入超高压外井筒I后，在其上端放置隔环20，利用第一螺纹压帽21压紧压杆14时同时串联压紧隔环20、压板22和内试验井筒体。工具连接短节18 —端连接试验工具，另一端与压杆14连接后整体装入内试验井筒体中；压杆14与超高压外井筒I之间通过压杆密封件15密封，且压杆14由第一螺纹压帽21压紧固定；压杆14的中心通孔内设置温度传感器12，该温度传感器12上端用第二螺纹压帽11压紧固定在压杆14上；压杆14上装有中心管试压头13 ;超高压外井筒I上端依次安装上、下腔试压头16、17 ；所述可换内部井筒的模拟试验井通过试验井筒座10坐在平台上。该平台为钢平台或水泥平台。所述可换内部井筒的模拟试验井下端装有扶正导向座7，起导向扶正整体模拟试验井的作用。
[0021]如果模拟试验井内需要进行高温试验，在超高压外井筒I外部可加装电磁感应加热元件9和保温隔热材料8，利用电磁感应原理加热模拟试验井内的试验介质。
[0022]所述悬挂头2和超高压外井筒I上端的内壁通过悬挂头密封件19密封；该悬挂头密封件19的安装结构根据试验要求温度不同，可采用闭式沟槽结构(图3所示)或开式沟槽结构(图4所示)。安装不方便的情况下，采用开式沟槽结构，此时需要再增加压板22限制悬挂头密封件19位置。
[0023]所述悬挂头2和内试验井筒3上端连接密封形式，可根据试验温度和压力的不同，选择采用石油套管螺纹连接或普通螺纹连接加密封圈密封。当采用普通螺纹连接时，悬挂头2内壁和内试验井筒3的外壁之间应加装内试验井筒密封件23 (如图2所示)。
[0024]内试验井筒3与底部堵头5的连接密封形式，可采用类似图2所示的普通螺纹加密封件的形式，或者类似图3所示的两者直接利用石油套管螺纹连接密封。
[0025]根据钻采井下工具规格不同，内试验井筒3可选择不同规格尺寸的油井套管加工，满足不同试验要求。
[0026]超高压外井筒I中部安装有温度传感器4，可以测量超高压外井筒内试验介质的温度，与可换内实验井筒体中间安装的温度传感器12比较，更好的控制试验温度。
【权利要求】
1.一种可换内部井筒的模拟试验井，主要包括超高压外井筒，其特征在于:所述超高压外井筒(I)内安装内试验井筒(3)。
2.根据权利要求1所述的一种可换内部井筒的模拟试验井，其特征在于:悬挂头(2)和内试验井筒(3)的上端密封连接，该内试验井筒(3)下端由底部堵头(5)密封，三者组成内试验井筒体，整体下入超高压外井筒(I)内；所述悬挂头(2)和超高压外井筒(I)上端的内壁密封，并通过台阶悬挂；底部堵头(5)插装于超高压外井筒(I)底部的井筒下堵头(6)内。
3.根据权利要求1所述的一种可换内部井筒的模拟试验井，其特征在于:所述悬挂头(2 )和超高压外井筒(I)上端的内壁通过悬挂头密封件(19 )密封；该悬挂头密封件(19 )的安装结构采用闭式沟槽结构或开式沟槽结构。
4.根据权利要求1所述的一种可换内部井筒的模拟试验井，其特征在于:所述悬挂头(2)和内试验井筒(3)采用石油套管螺纹连接密封或采用普通螺纹加装密封圈连接密封。
5.根据权利要求1所述的一种可换内部井筒的模拟试验井，其特征在于:所述底部堵头(5)插装于超高压外井筒(I)底部的井筒下堵头(6)内，两者以多棱柱锥面配合。
6.根据权利要求1所述的一种可换内部井筒的模拟试验井，其特征在于:所述超高压外井筒(I)下端安装井筒下堵头(6)后，外部安装扶正导向座(7)。
7.根据权利要求1所述的一种可换内部井筒的模拟试验井，其特征在于:所述超高压外井筒(I)外部依次加装电磁感应加热元件(9 )和保温隔热材料(8 )。
【文档编号】E21B47/00GK203441470SQ201320511757
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】章发明, 陈磊, 王航, 杨永安 申请人:甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司