[实用新型]一种模拟下套管过程测试波动压力的实验装置

说明书

本实用新型提供一种模拟下套管过程测试波动压力的实验装置，包括泥浆泵、水箱、进口阀门、出口阀门、运动内管、模拟扶正器、固定外管、排放阀、压力传感器、电动马达、马达控制器、计算机；所述固定外管的顶部与泥浆循环管Ⅰ一端相连，泥浆循环管Ⅰ的管路上安装有出口阀门，泥浆循环管Ⅰ的另一端与泥浆泵的出口相连；所述固定外管的底部与泥浆循环管Ⅱ一端相连，泥浆循环管Ⅱ管路上安装有进口阀门，泥浆循环管Ⅱ的出口与水箱的入口相连，水箱的出口管与泥浆泵的进口相连。本实用新型提供一种模拟下套管过程测试波动压力的实验装置，可以考虑泥浆静切力、管柱惯性力及泥浆粘滞力对波动压力的影响程度。

技术领域

本实用新型涉及石油与天然气勘探开发领域油气井固井过程中模拟下套管的实验装置，具体地，涉及一种模拟下套管测试波动压力的实验装置。

背景技术

下套管是油气井固井过程的重要环节，有利于保护井眼、分隔地层、提供油气通道，以及方便后续操作。在下套管过程中，井筒会产生波动压力，波动压力过大会压漏地层还会对储层造成影响。下套管过程波动压力的准确预测能够为井控、控压固井及后续固井作业优化设计提供数据支撑。

对于下套管过程波动压力的预测来源与理论计算模型，但大多数计算模型没有与实验测试及现场测试结果进行对比，无法保证其计算精度。波动压力的室内及现场测试对于波动压力的准确预测仍具有重要的指导作用，现阶段，测试波动压力的室内实验装置较少有针对下套管过程进行设计，并缺少同时考虑泥浆静切力、管柱惯性力及泥浆粘滞力影响波动压力的实验装置。因此，需要一种操作简便、测试结果准确，能够针对下套管过程测试波动压力的实验装置，以满足目前相关实验测试的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种模拟下套管过程测试波动压力的实验装置，可以考虑泥浆静切力、管柱惯性力及泥浆粘滞力对波动压力的影响程度。

本实用新型采用如下技术方案：

一种模拟下套管过程测试波动压力的实验装置，包括泥浆泵、水箱、进口阀门、出口阀门、运动内管、模拟扶正器、固定外管、排放阀、压力传感器、电动马达、马达控制器、计算机。

所述固定外管的顶部与泥浆循环管Ⅰ一端相连，泥浆循环管Ⅰ的管路上安装有出口阀门，泥浆循环管Ⅰ的另一端与泥浆泵的出口相连。

所述固定外管的底部与泥浆循环管Ⅱ一端相连，泥浆循环管Ⅱ管路上安装有进口阀门，泥浆循环管Ⅱ的出口与水箱的入口相连，水箱的出口管与泥浆泵的进口相连。泥浆循环管路上设置的出口阀门、水箱、泥浆泵、进口阀门，用于在模拟下套管钱充分循环泥浆减少静切力对波动压力的影响，并与没有进行循环过程的测试结果进行对比。

所述运动内管上设有所述模拟扶正器，所述模拟扶正器用于模拟窄环空间隙中空放扶正器对于波动压力的影响；所述固定外管的底部和中部位置均设置有压力传感器，运动内管的底部位置也设置有压力传感器，所有压力传感器均向计算机实现信号传输。所述计算机用于实时记录压力传感器的数据，可以得到不同下套管条件下的波动压力，用于控制运动内管的下放速度。

计算机与马达控制器信号连接，马达控制器与电动马达信号连接，计算机通过上部固定的所述电动马达，控制运动内管在固定外管内运动来模拟下套管过程。

进一步的技术方案是，所述固定外管为透明的有机玻璃，用于模拟井筒。

进一步的技术方案是，所述运动内管为中空堵口钢管，用于模拟套管。

进一步的技术方案是，所述固定外管底部安装有排放管，排放管上安装有排放阀。

本实用新型的有益效果：

1.能够对比充分循环泥浆和未循环泥浆两种条件下的下套管波动压力，进一步分析泥浆静切力对下套管产生波动压力的影响程度。