[实用新型]隔水导管复合管柱水平加载的测试系统

说明书

本实用新型提供了一种隔水导管复合管柱水平加载的测试系统，该测试系统包括：水平加载装置，其用于对所述隔水导管复合管柱的桩头进行水平静力加载；沿水平加载方向布置于所述隔水导管复合管柱的桩头的位移传感器，其用于测量所述隔水导管复合管柱的桩头的偏移量；沿纵向设置的第一应变传感器，在所述钻井隔水导管至少一处纵向同一高度的相对的两侧，分别布置有所述第一应变传感器；沿纵向设置的第二应变传感器，在所述表层套管至少一处纵向同一高度的相对的两侧分别布置有所述第二应变传感器。通过本实用新型，有利于提高测试获取的隔水导管复合管柱的极限承载力值的准确性。

技术领域

本实用新型涉及海洋钻井装备的技术领域，尤其涉及一种隔水导管复合管柱水平加载的测试系统。

背景技术

钻井隔水导管是海洋油气钻井作业中连接井口设备与海底油气藏的关键装备，钻井隔水导管不仅为钻井液提供循环通道，更为井口设备提供承载力，保证井口设备稳定在预定位置。

钻井隔水导管的承载力主要由钻井隔水导管与土壤之间的侧向摩擦力来提供。在完井阶段，通过向钻井隔水导管与表层套管之间所形成的环空中注入水泥浆，凝固后形成钻井隔水导管-水泥环-表层套管的钻井隔水导管复合管柱结构。钻井隔水导管复合管柱的形成，将钻井隔水导管与表层套管固结为一个整体，增加了管柱整体与土壤之间的侧向摩擦力，从而进一步提高了钻井隔水导管的承载能力及稳定性。

在利用钻井隔水导管复合管柱结构承担井口设备时，需要根据极限承载力数据来设计钻井隔水导管的入泥深度。一方面，钻井隔水导管复合管柱结构的极限承载力测算值相对实际值过小时，可能造成承载力不足，导致发生井口下沉失稳等安全事故；另一方面，钻井隔水导管复合管柱结构的极限承载力测算值相对实际值过大时，会带来经济上的浪费，钻井隔水导管打桩拒锤等安全事故，同样威胁钻井作业安全。但是，目前缺少进行钻井隔水导管复合管柱结构的承压模拟测试的装置，因而难以获取准确的极限承载力值，给钻井井身结构设计带来了困难，增加了保障钻井隔水导管与井口的安全的难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种隔水导管复合管柱水平加载的测试系统，以提高测试获取的隔水导管复合管柱的极限承载力值的准确性。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种隔水导管复合管柱水平加载的测试系统，用于对隔水导管复合管柱进行水平加载的测试，所述隔水导管复合管柱包括钻井隔水导管、设于所述钻井隔水导管内的表层套管、和设于所述钻井隔水导管与所述表层套管之间的环空水泥环；所述测试系统包括：

水平加载装置，其用于对所述隔水导管复合管柱的桩头进行水平静力加载；

沿水平加载方向布置于所述隔水导管复合管柱的桩头的位移传感器，其用于测量所述隔水导管复合管柱的桩头的偏移量；

沿纵向设置的第一应变传感器，在所述钻井隔水导管至少一处纵向同一高度的相对的两侧，分别布置有所述第一应变传感器；

沿纵向设置的第二应变传感器，在所述表层套管至少一处纵向同一高度的相对的两侧分别布置有所述第二应变传感器。

在优选的实施方式中，所述测试系统包括固设的位移基准梁，所述位移基准梁垂直于所述水平加载方向，所述位移传感器具有固定端和测量端，所述固定端和所述测量端分别与所述隔水导管复合管柱的桩头、和位移基准梁一一对应地连接。

在优选的实施方式中，所述位移基准梁设有供液体流动的流通槽，所述流通槽设置有出水口与进水口。

在优选的实施方式中，所述钻井隔水导管的外壁设有应变传感器保护结构，所述应变传感器保护结构包括保护槽和固接于所述保护槽内的固定保护层；在所述钻井隔水导管上，所述保护槽固定于所述钻井隔水导管的外壁，所述第一应变传感器设于所述保护槽内，所述固定保护层包裹所述第一应变传感器。