[发明专利]一种套管环空泄压工具模拟实验装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种套管环空泄压工具模拟实验装置及测试方法，包括提供液压动力的液压泵站，液压系统，水箱，手动溢流阀，高压舱，所述液压泵站通过管线连接液压系统的输入端，液压系统的输出端分别通过管线连接水箱的底部和高压舱的下端，所述高压舱的上端通过管线连接水箱的上端和手动溢流阀。本发明的实验装置及测试方法不仅满足套管环空泄压工具下井前性能检测和测试的需求，还可以满足不同泄压方向和泄压环境压力下的泄压性能测试需求，对于套管环空泄压工具工作性能可靠性具有重要作用和意义，有利于环空圈闭压力的准确管控。

技术领域

本发明涉及实验装置技术领域，具体涉及一种套管环空泄压工具模拟实验装置及测试方法。

背景技术

套管环空圈闭压力是海洋深水油气完井测试和生产阶段时常遇到的复杂问题之一。在完井测试和生产阶段，当地层高温流体流经海底泥线以下井段时，高温产出流体将在上部井段中发生径向传热，使得密闭环空流体受热膨胀产生圈闭压力；由于海洋深水环境影响，井口不得不采用特制的专用水下井口，这使得密闭环空圈闭压力无法释放；当圈闭压力超过套管抗内压或抗外挤强度，则可能导致套管损坏事故，严重威胁海洋深水油气井安全生产，极大程度制约了海洋深水油气勘探开发进程。

为了实现套管环空圈闭压力的管控，专利号为CN201810627556.1的《释放环空圈闭压力的可恢复式泄压工具及完井井身结构》，公开了一种安装于套管接箍的可恢复式泄压工具；专利为CN201820359362.3的《一种双向可控深水环空圈闭压力泄压装置》公开了一种安装于套管接箍的双向可控式泄压工具；这两种泄压工具均设计安装于套管接箍上，当圈闭压力超过额定工作压力时开启泄压阀泄压，而当圈闭压力低于额定工作压力时关闭泄压阀，从而起到管控环空圈闭压力的作用，保护了套管完整性，确保了油气井安全生产。

但是，由于这类泄压工具下入后无法进行检测或监测，下井工作前务必需要确保泄压额定压力性能满足泄压要求，这就需要一种可以快速简便模拟井下压力环境的套管环空泄压工具模拟实验装置和测试方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种套管环空泄压工具模拟实验装置及测试方法,以满足套管环空泄压工具下井前性能检测和测试的需求。

本发明采用下述的技术方案：

一种套管环空泄压工具模拟实验装置，包括提供液压动力的液压泵站，液压系统，水箱，手动溢流阀，高压舱，所述液压泵站通过管线连接液压系统的输入端，液压系统的输出端分别通过管线连接水箱的底部和高压舱的下端，所述高压舱的上端通过管线连接水箱的上端和手动溢流阀。

优选的，所述液压泵站包括依次通过管线连接三位手动换向阀，高压过滤器，液压泵，吸油过滤器，所述液压泵上设有电机，所述三位手动换向阀，高压过滤器之间设有比例溢流阀和安全阀，所述安全阀用于保护液压系统最高工作压力，所述比例溢流阀用于控制液压系统输出压力，所述比例溢流阀和安全阀的下端设有回油过滤器。

优选的，所述液压泵站还包括液压油箱，所述吸油过滤器和回油过滤器均设置在液压油箱内；

液压油箱内设有液位温度计，所述液位温度计用于监测油箱内液压油液面高度及液压油温度。

优选的，所述液压系统包括液压缸和加载缸，用于将液体通过液压管线进入高压舱。

优选的，所述高压舱包括设有内腔的上夹具和下夹具，外壳体，泄压装置，所述泄压装置包裹在对向设置的上夹具和下夹具的外侧，泄压装置、上夹具和下夹具均设置在外壳体内。

优选的，所述上夹具和下夹具分别设有内腔排气孔，内腔注液孔；

所述内腔排气孔的一端连通内腔，另一端连接水箱上方；

所述内腔注液孔的一端连通内腔，另一端连接加载缸；

所述上夹具上设有外腔排气孔，下夹具上设有外腔注液孔；