[发明专利]一种磨料水射流锻铣套管实验装置

说明书

本发明公开了一种磨料水射流锻铣套管实验装置，属于修井领域。该装置中，驱动组件与传动杆的第一端连接，用于驱动传动杆沿轴向方向直线运动以及沿径向方向转动；传动杆的第二端密封穿过反应釜的第一端并伸入至反应釜内部与连接件固定连接，连接件还与待锻铣套管固定连接；水力射流泵、射流管、射流喷嘴顺次连接，且射流管密封穿过反应釜的第二端并进入待锻铣套管内部，射流喷嘴位于待锻铣套管内部；磨料罐与射流管位于反应釜外部的部分连接并导通；压力计和安全阀组件均位于反应釜的侧壁上，压力计用于测量反应釜的内部压力；出料组件与反应釜的侧壁底部连接并导通。该装置能够模拟磨料水射流在复杂的井下环境下的锻铣工况。

技术领域

本发明涉及修井领域，特别涉及一种磨料水射流锻铣套管实验装置。

背景技术

对于高压、高含硫风险井段等油层套管固井质量不合格的井段，通常采用段铣封堵或射孔补注封堵方式，以重新建立套管环空，同时有效解决气井停产后环空带压的技术难题。

相关技术中，采用磨料水射流切割技术来锻铣套管，磨料水射流切割技术指的是，将一定粒度的磨料(石英砂、石榴石、碳化硅等)混合到高压水射流中，利用高速磨料的硬度和动能冲蚀靶件表面，以对靶材进行安全有效地切割。在现场应用时，需模拟真实井内套管环境，用磨料水射流方式对套管进行锻铣，同时对切割参数进行优选评价，以便于为该技术的现场应用提供技术支撑。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

在井下环境较复杂的情形下，目前并没有适用的磨料水射流锻铣套管实验装置来模拟该复杂的井下环境。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种磨料水射流锻铣套管实验装置，可以解决上述技术问题。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种磨料水射流锻铣套管实验装置，所述实验装置包括：驱动组件、传动杆、反应釜、连接件、磨料罐、水力射流泵、射流管、射流喷嘴、压力计、安全阀组件、出料组件；

所述驱动组件与所述传动杆的第一端连接，用于驱动所述传动杆沿轴向方向直线运动以及沿径向方向转动；

所述传动杆的第二端密封穿过所述反应釜的第一端并伸入至所述反应釜内部与所述连接件固定连接，所述连接件还与待锻铣套管固定连接；

所述水力射流泵、所述射流管、所述射流喷嘴顺次连接，且所述射流管密封穿过所述反应釜的第二端并进入所述待锻铣套管内部，所述射流喷嘴位于所述待锻铣套管内部；

所述磨料罐与所述射流管位于所述反应釜外部的部分连接并导通；

所述压力计和所述安全阀组件均位于所述反应釜的侧壁上，并且，所述压力计用于测量所述反应釜的内部压力；

所述出料组件与所述反应釜的侧壁底部连接并导通。

在一种可能的实现方式中，所述射流喷嘴与所述射流管之间的连接处具有高度可调的垫片，所述垫片用于调节所述射流喷嘴与所述待锻铣套管的内壁之间的距离。

在一种可能的实现方式中，所述反应釜的内侧壁底部上具有保护垫块，所述保护垫块用于防止磨料水射流损伤所述反应釜的内侧壁底部。

在一种可能的实现方式中，所述保护垫块为弧形块体，所述弧形块体与所述反应釜的内侧壁相适配，以座于所述反应釜的内侧壁底部。

在一种可能的实现方式中，所述反应釜的侧壁上设置有观察窗，所述观察窗与所述反应釜的侧壁密封连接。

在一种可能的实现方式中，所述驱动组件包括：第一驱动电机、卡块、传送带、第二驱动电机；

所述第一驱动电机的外壳与所述卡块连接，所述第一驱动电机的输出轴与所述传动杆的第一端同轴连接；