高温高压井筒环空密闭空间温压变化模拟实验装置的制造方法
【专利说明】高温高压井筒环空密闭空间温压变化模拟实验装置
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及海上完井模拟实验装置，具体是一种高温高压井筒环空密闭空间温压变化模拟实验装置。
【背景技术】
[0003]目前对于高温高压双环空密闭空间温压变化研究装置，主要通过热传导公式、流体力学公式等相关公式来计算，对于计算结果准确性还有待于考证。为了准确得到密闭空间受热膨胀形变量，特发明了井筒密闭空间受热膨胀模拟装置，该装置可用来模拟井下双层套管及双封隔器之间的密闭空间，对于两个密闭空间可以放置不同类型流体，如淡水、海水、不同比重完井液、泥浆等，从而可以模拟不同井况条件。
[0004]上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本发明的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本发明的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种高温高压井筒环空密闭空间温压变化模拟实验装置。该模拟实验装置用于模拟井下密闭空间，从而可以测量密闭空间受热膨胀后，温度压力传播变化规律及密闭空间受热膨胀形变及应变。
[0006]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:
高温高压井筒环空密闭空间温压变化模拟实验装置，包括上端盖、中心管、外筒、下端密封工作筒、密封杆、电加热器、温度压力传感器a、温度压力传感器b和堵头，所述电加热器设在中心管内，所述中心管以同轴安装的形式套装在外筒中，所述上端盖同时与外筒的上端口和中心管的上端口固定连接，并且将外筒的上端口和中心管的上端口封闭，所述下端密封工作筒与外筒的下端口连接，所述密封杆穿插在下端密封工作筒中并将下端密封工作筒的端口密封，密封杆的一端部与中心管的下端口连接，并且将中心管的下端口封闭，所述电加热器用以给中心管中的液体加热，所述温度压力传感器b用于监测中心管的密闭空间b中的温度和压力，所述温度压力传感器a用于监测外筒内环空密闭空间a中的温度和压力。
[0007]进一步地，所述密封杆为中空的管状结构，所述密封杆的一端与中心管的下端口螺纹连接，另一端开有锥形槽，所述锥形槽中设有堵头。
[0008]进一步地，所述温度压力传感器b放置在堵头或上端盖上。
[0009]进一步地，所述上端盖上设有中心管螺纹接头和外筒螺纹接头，所述上端盖分别与外筒的上端口和中心管的上端口螺纹连接。
[0010]进一步地，所述外筒至少有两个管节构成，管节与管节之间通过快速扣密封扣接。
[0011]本发明的有益效果:由于采用上述的模拟实验装置，可以用于准确监测密闭空间受热膨胀后，温度压力变化。还可以监测密闭空间受热膨胀后，中心管及外筒应力及应变的变化值，从而为海上完井作业提供相关的技术参数。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
图1为本发明的结构示意图。
[0013]图中:1、上端盖；2、中心管；3、外筒；4、下端密封工作筒；5、密封杆；6、电加热器；7、温度压力传感器a ;8、温度压力传感器b;9、堵头；10、快速扣；11、中心管螺纹接头；
12、外筒螺纹接头；13、密闭空间b ;14、密闭空间a。
【具体实施方式】
[0014]为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0015]如图1所示，高温高压井筒环空密闭空间温压变化模拟实验装置，包括上端盖1、中心管2、外筒3、下端密封工作筒4、密封杆5、电加热器6、温度压力传感器a7、温度压力传感器b8、堵头9和快速扣10，所述电加热器6设在中心管2内，所述中心管2以同轴安装的形式套装在外筒3中，所述外筒3至少有两个管节构成，管节与管节之间通过快速扣10密封扣接。所述上端盖I上设有中心管螺纹接头11和外筒螺纹接头12，中心管螺纹接头11和外筒螺纹接头12分别与外筒3的上端口和中心管2的上端口螺纹连接，并且将外筒3的上端口和中心管2的上端口封闭。所述下端密封工作筒4与外筒3的下端口连接，所述密封杆5穿插在下端密封工作筒4中并将下端密封工作筒4的端口密封，密封杆5的一端部与中心管2的下端口连接，并且将中心管2的下端口封闭，所述电加热器6用以给中心管2中的液体加热，所述温度压力传感器b8用于监测中心管的密闭空间bl3中的温度和压力，所述温度压力传感器a7用于监测外筒内的环空密闭空间al4中的温度和压力。
[0016]进一步地，所述密封杆5为中空的管状结构，所述密封杆5的一端与中心管2的下端口螺纹连接，另一端开有锥形槽，所述锥形槽中设有堵头9，所述温度压力传感器b8安装在堵头9上。
[0017]工作原理:高温高压井筒环空密闭空间温压变化模拟实验装置，可以用来模拟井下双层套管及双封隔器之间的密闭空间，在密闭空间b及密闭空间a中充满流体，通过电加热器加热密闭空间b内部流体至设计温度，经过足够长时间，通过温度压力传感器a监测密闭空间a内部温度压力变化，中心管，外筒应力应变情况可以通过专用工具测量。
[0018]上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0019]总之，本发明虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种高温高压井筒环空密闭空间温压变化模拟实验装置，其特征在于:包括上端盖、中心管、外筒、下端密封工作筒、密封杆、电加热器、温度压力传感器a、温度压力传感器b和堵头，所述电加热器设在中心管内，所述中心管以同轴安装的形式套装在外筒中，所述上端盖同时与外筒的上端口和中心管的上端口固定连接，并且将外筒的上端口和中心管的上端口封闭，所述下端密封工作筒与外筒的下端口连接，所述密封杆穿插在下端密封工作筒中并将下端密封工作筒的端口密封，密封杆的一端部与中心管的下端口连接，并且将中心管的下端口封闭，所述电加热器用以给中心管中的液体加热，所述温度压力传感器b用于监测中心管的密闭空间b中的温度和压力，所述温度压力传感器a用于监测外筒内环空密闭空间a中的温度和压力。2.根据权利要求1所述的高温高压井筒环空密闭空间温压变化模拟实验装置，其特征在于:所述密封杆为中空的管状结构，所述密封杆的一端与中心管的下端口螺纹连接，另一端开有锥形槽，所述锥形槽中设有堵头。3.根据权利要求2所述的高温高压井筒环空密闭空间温压变化模拟实验装置，其特征在于:所述温度压力传感器b放置在堵头或上端盖上。4.根据权利要求1所述的高温高压井筒环空密闭空间温压变化模拟实验装置，其特征在于:所述上端盖上设有中心管螺纹接头和外筒螺纹接头，所述上端盖分别与外筒的上端口和中心管的上端口螺纹连接。5.根据权利要求1所述的高温高压井筒环空密闭空间温压变化模拟实验装置，其特征在于:所述外筒至少有两个管节构成，管节与管节之间通过快速扣密封扣接。
【专利摘要】本发明公开了一种高温高压井筒环空密闭空间温压变化模拟实验装置，包括上端盖、中心管、外筒、下端密封工作筒、密封杆、电加热器、温度压力传感器a、温度压力传感器b和堵头，电加热器设在中心管内，所述中心管以同轴安装的形式套装在外筒中，上端盖同时与外筒的上端口和中心管的上端口固定连接，下端密封工作筒与外筒的下端口连接，温度压力传感器b用于监测中心管的密闭空间b中的温度和压力，温度压力传感器a用于监测外筒内环空密闭空间a中的温度和压力。由于采用上述的模拟实验装置，可以用于准确监测密闭空间受热膨胀后，温度压力变化。还可以监测密闭空间受热膨胀后，中心管及外筒应力及应变的变化值。
【IPC分类】E21B47/07, E21B47/007, E21B47/06
【公开号】CN105003254
【申请号】CN201510471814
【发明人】李中, 王尔钧, 张勇, 马磊, 颜帮川, 冯雪松, 李祝军, 赵志超, 阳俊龙, 梅明阳, 任松涛, 黄亮, 廖琨, 秦翼伟
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海石油(中国)有限公司湛江分公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年8月5日