[发明专利]一种浅海钻井高产气井生产管柱振动变形实验装置和方法

权利要求书

1.一种浅海钻井高产气井生产管柱振动变形实验方法，其特征在于，所述实验方法是通过浅海钻井高产气井生产管柱振动变形实验装置进行的，所述实验方法的具体使用过程包括以下几个组装和实验步骤：

S1、安装并固定井筒、导管（6）：将岩石放入内壁胶结好橡胶层（15）的岩石室（14），岩石室（14）为气体加压室（13）的一部分，将整个气体流通通道用焊接密封；井筒吊为竖直状态，放入导管（6），用固定板（11）固定；

S2、安装压力传感器（5）：在导管上安装压力传感器（5），压力传感器（5）环绕于管的四周，每层传感器等间距间隔30度分布于导管上，4层共12个；

S3、安装收集装置：将导管（6）和气体收集器（7）焊接；

S4、安装收集数据装置：将压力传感器（5）和电脑（8）用电缆（10）连接，安装好各处阀门和仪表，以便收集数据；

S5、检查整套装置气密性，开机调试，使装置能够正常地工作；

S6、启动空压机（1），通过调节阀（3）将流速调到实际情况下的流速，待流速稳定后，收集压力传感器（5）传给电脑（8）的变形数据；

S7、处理实验数据：通过压力传感器（5）的数据可以通过模态分析法得到各个点的位移、振幅等，最后得到导管（6）的变形数据；

S8、将装置放入水中，埋入细沙模拟真实状况，开机测试。

2.根据权利要求1所述的一种浅海钻井高产气井生产管柱振动变形实验方法，其特征在于：所述浅海钻井高产气井生产管柱振动变形实验装置包括空压机（1），缓冲罐（2），调压阀（3），分隔板（4），压力传感器（5）,导管（6），气体收集器（7），电脑 （8），固定装置（9），电缆（10），固定板（11），球形径向进气头（12），气体加压室（13），岩石室 （14），橡胶层（15），单向阀（16），储气瓶（17） ；空压机（1）产生的气流经过缓冲罐（2）和调压 阀（3）调节后通过单向阀（16），进入气体加压室（13），气体加压室（13）内有岩石室（14），岩 石室（14）外壁有橡胶层（15），用以消除岩石与气体加压室（13）外壁的缝隙对实验的影响； 空压机（1），缓冲罐（2），调压阀（3），单向阀（16），储气瓶（17），气体加压室（13）组合，调节出 与实况下采集气体同样的气压，然后在电脑（8）上收集压力传感器（5）在气压通过导管时振 动使导管变形的数据。

3.根据权利要求2所述的一种浅海钻井高产气井生产管柱振动变形实验方法，其特征在于：所述实验装置适用于浅水区工作。

4.根据权利要求2所述的一种浅海钻井高产气井生产管柱振动变形实验方法，其特征在于：导管上的多组压力传感器环绕于管的四周，每层传感器等间距间隔30度分布于导 管上，4层共12个，便于更准确地测出导管上各处的变形情况。

5.根据权利要求2所述的一种浅海钻井高产气井生产管柱振动变形实验方法，其特征在于：所述生产管柱外附着的压力传感器来采集管柱的变形数据。

6.根据权利要求2所述的一种浅海钻井高产气井生产管柱振动变形实验方法，其特征在于：所述采集气体传输到气体加压室（13），整个输气管路为密封结构，球形径向进气头（12）可以使气体均匀流入导管（6），从而高度模拟井下真实进气状态，从而高度模拟井下采气情况。

7.根据权利要求2所述的一种浅海钻井高产气井生产管柱振动变形实验方法，其特征在于：所述气体加压室（13）内有岩石室（14），装有真实采气过程中的砂岩，真实模拟 采气工况。

8.根据权利要求2所述的一种浅海钻井高产气井生产管柱振动变形实验方法，其特征在于：所述岩石室（14）外壁有橡胶层（15），用以消除岩石与气体加压室（13）外壁的 缝隙对实验的影响。

9.根据权利要求2所述的一种浅海钻井高产气井生产管柱振动变形实验方法，其特征在于：所述单向阀（16）和储气瓶（17）组合，使气体加压室（13）的气压得到精准调节， 形成高压气流。