钻采模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种钻采模拟装置，其包括：壳体，壳体具有用于生成水合物的内腔；第一外套；第一外套套设于壳体外，第一外套与壳体之间形成有环形空间，第一外套上套设有分隔环，分隔环将环形空间分隔成沿上下方向排布的多个互不连通的腔室，每个腔室用于存储流体，以使每个腔室能在内腔中形成一个调温区域；测温组件，测温组件设置于内腔中，测温组件用于测量每个调温区域内的温度；控制组件，控制组件与测温组件电性连接，控制组件用于根据测温组件控制每个腔室内流体的温度。本申请实施方式提供了一种能够真实模拟天然气水合物的成藏环境的钻采模拟装置。

【技术实现步骤摘要】
钻采模拟装置
本专利技术涉及石油天然气开发领域，尤其涉及一种钻采模拟装置。
技术介绍
钻采模拟装置用于对天然气水合物钻井过程进行模拟。天然气水合物是天然气与水在高压低温条件下形成的。例如，天然气与水在水深0～2500m的海底生成，或者天然气与水在埋深0～300m的冻土层生成。且海底和冻土层内的温度随深度变化而变化，所以为了对天然气水合物的钻采过程进行试验研究，首先需要真实模拟天然气水合物的成藏环境。但现有技术中还没有能够真实模拟天然气水合物的成藏环境的实验装置。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施方式提供了一种能够真实模拟天然气水合物的成藏环境的钻采模拟装置。本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种钻采模拟装置，其包括：壳体，所述壳体具有用于生成水合物的内腔；第一外套；所述第一外套套设于所述壳体外，所述第一外套与所述壳体之间形成有环形空间，所述第一外套上套设有分隔环，所述分隔环将所述环形空间分隔成沿上下方向排布的多个互不连通的腔室，每个所述腔室用于存储流体，以使每个所述腔室能在所述内腔中形成一个调温区域；测温组件，所述测温组件设置于所述内腔中，所述测温组件用于测量每个所述调温区域内的温度；控制组件，所述控制组件与所述测温组件电性连接，所述控制组件用于根据所述测温组件控制每个所述腔室内流体的温度。作为一种优选的实施方式，所述分隔环为多个，多个所述分隔环沿上下方向间隔排列，相邻所述分隔环之间形成所述腔室。作为一种优选的实施方式，所述壳体具有沿上下方向延伸的轴线，所述测温组件包括围绕所述壳体的轴线排列的第一测温单元和第二测温单元，所述第一测温单元为多个，所述第二测温单元为多个，多个所述第一测温单元和多个所述第二测温单元相对应，每个所述第一测温单元与对应的所述第二测温单元分别位于所述壳体的轴线的相对侧。作为一种优选的实施方式，每个所述第一测温单元沿上下方向延伸，且每个所述第一测温单元与所述壳体的轴线之间的距离沿周向逐个变大。作为一种优选的实施方式，每个所述第一测温单元与对应的所述第二测温单元对称设置于所述壳体的轴线的相对侧。作为一种优选的实施方式，每个所述第一测温单元或每个所述第二测温单元均包括多个测温件，多个所述测温件与多个所述腔室相对应，每个所述测温件沿上下方向延伸，且每个所述测温件的上端延伸至对应的所述腔室的一侧，每个所述测温件的下端与所述壳体相固定。作为一种优选的实施方式，所述壳体的底壁上设置有多个第一贯通孔和多个第二贯通孔，多个所述第一贯通孔与多个所述第一测温单元相对应，多个所述第二贯通孔与多个所述第二测温单元相对应，每个所述第一测温单元穿设于对应的所述第一贯通孔内，每个所述第二测温单元穿设于对应的所述第二贯通孔内。作为一种优选的实施方式，所述内腔中穿设有钻杆，所述壳体外设置有支撑架，所述支撑架上可移动地设置有滑动件，所述滑动件上设置有第一电机，所述第一电机的第一转轴与所述钻杆传动连接，以能驱动所述钻杆转动，且所述滑动件能沿所述支撑架向下滑动以带动所述钻杆向下移动。作为一种优选的实施方式，所述滑动件具有相对的第一杆体、第二杆体以及连接所述第一杆体和所述第二杆体的第三杆体，所述第一电机设置于所述第三杆体上，所述第一杆体上设置有向外延伸的第一延伸部，所述第二杆体上设置有向外延伸的第二延伸部，所述第一延伸部用于与所述支撑架滑动配合，所述第二延伸部用于与所述支撑架滑动配合。作为一种优选的实施方式，所述支撑架包括沿上下方向延伸的第一支腿、第二支腿，所述第一延伸部上设置有第一通孔，所述第一支腿穿设于所述第一通孔内，所述第二延伸部上设置有第二通孔，所述第二支腿穿设于所述第二通孔内。作为一种优选的实施方式，所述支撑架上设置有第二电机，所述第二电机的转轴与所述滑动件相连接，所述第二电机用于向所述滑动件施加向下的作用力。作为一种优选的实施方式，所述滑动件具有相对的第一杆体、第二杆体以及连接所述第一杆体和所述第二杆体的第三杆体，所述滑动件还包括连接所述第一杆体和所述第二杆体的第四杆体，所述第四杆体位于所述第三杆体的上方，所述支撑架包括沿上下方向延伸的第一支腿、第二支腿，所述支撑架还包括连接所述第一支腿和所述第二支腿的平台，所述平台上设置有所述第二电机，所述第二电机的第二转轴与所述第四杆体相连接。作为一种优选的实施方式，所述第二转轴与所述第四杆体之间设置有第二压力传感器。作为一种优选的实施方式，所述滑动件还包括连接所述第一杆体和所述第二杆体的第五杆体，所述第五杆体位于所述第三杆体的下方，所述第五杆体上设置有开口向上的凹槽，所述第一转轴通过万向节与所述钻杆的上端传动连接，所述第二转轴第一外套设有轴承，所述轴承位于所述凹槽内，所述轴承能在所述第一转轴转动时与所述凹槽的底壁相抵。作为一种优选的实施方式，所述第一转轴与所述万向节之间设置有扭矩传感器。作为一种优选的实施方式，所述钻杆内设置有第一液流通道，所述钻杆的上端外侧套设有第二外套，所述第二外套与所述钻杆之间形成有两端封堵的第一环形空腔，所述第一环形空腔与所述第一液流通道相连通，所述第二外套上设置有供钻井液流入的第一开孔，所述第一开孔与所述第一环形空腔相连通。作为一种优选的实施方式，其包括：动力泵，所述动力泵与所述第一开孔相连通，所述动力泵用于向所述第一开孔内输入所述钻井液，所述动力泵与所述第二外套之间设置有压力变送器。作为一种优选的实施方式，所述钻杆的下端外侧套设有扶正套，所述扶正套与所述壳体的上端相连接，所述扶正套与所述钻杆之间形成有上端密封、下端敞开的第二环形空腔，所述第二环形空腔与所述内腔相连通，所述扶正套上设置有供钻井液流出的第二开孔，所述第二开孔与所述第二环形空腔相连通。本申请提供的钻采模拟装置有益效果是：本申请实施方式所述的钻采模拟装置由于在壳体外设置有第一外套，该第一外套与壳体之间形成有多个互不连通的腔室，多个腔室沿上下方向排布，每个腔室用于存储流体，以使每个腔室能在内腔中形成一个调温区域，测温组件用于测量每个调温区域内的温度，控制组件用于根据测温组件控制每个腔室内流体的温度；从而能使内腔中形成的多个调温区域的温度沿上下方向变化，如此能模拟海底和冻土层内的温度随深度变化而变化的成藏环境。因此。本申请实施方式提供了一种能够真实模拟天然气水合物的成藏环境的钻采模拟装置。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一个实施方式提供的壳体的结构示意图；图2是本专利技术一个实施方式提供的测温组件的排列示意图；图3是本专利技术一个实施方式提供的测温组件的结构示意图；图4是本专利技术一个实施方式提供的支撑架的结构示意图；图5是本专利技术一个实施方式提供的第二外套的结构示意图；图6是本专利技术一个实施方式提供的扶正套的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻采模拟装置，其特征在于，其包括：壳体，所述壳体具有用于生成水合物的内腔；第一外套；所述第一外套套设于所述壳体外，所述第一外套与所述壳体之间形成有环形空间，所述第一外套上套设有分隔环，所述分隔环将所述环形空间分隔成沿上下方向排布的多个互不连通的腔室，每个所述腔室用于存储流体，以使每个所述腔室能在所述内腔中形成一个调温区域；测温组件，所述测温组件设置于所述内腔中，所述测温组件用于测量每个所述调温区域内的温度；控制组件，所述控制组件与所述测温组件电性连接，所述控制组件用于根据所述测温组件控制每个所述腔室内流体的温度。

【技术特征摘要】
1.一种钻采模拟装置，其特征在于，其包括：壳体，所述壳体具有用于生成水合物的内腔；第一外套；所述第一外套套设于所述壳体外，所述第一外套与所述壳体之间形成有环形空间，所述第一外套上套设有分隔环，所述分隔环将所述环形空间分隔成沿上下方向排布的多个互不连通的腔室，每个所述腔室用于存储流体，以使每个所述腔室能在所述内腔中形成一个调温区域；测温组件，所述测温组件设置于所述内腔中，所述测温组件用于测量每个所述调温区域内的温度；控制组件，所述控制组件与所述测温组件电性连接，所述控制组件用于根据所述测温组件控制每个所述腔室内流体的温度。2.根据权利要求1所述的钻采模拟装置，其特征在于：所述分隔环为多个，多个所述分隔环沿上下方向间隔排列，相邻所述分隔环之间形成所述腔室。3.根据权利要求1所述的钻采模拟装置，其特征在于：所述壳体具有沿上下方向延伸的轴线，所述测温组件包括围绕所述壳体的轴线排列的第一测温单元和第二测温单元，所述第一测温单元为多个，所述第二测温单元为多个，多个所述第一测温单元和多个所述第二测温单元相对应，每个所述第一测温单元与对应的所述第二测温单元分别位于所述壳体的轴线的相对侧。4.根据权利要求3所述的钻采模拟装置，其特征在于：每个所述第一测温单元沿上下方向延伸，且每个所述第一测温单元与所述壳体的轴线之间的距离沿周向逐个变大。5.根据权利要求3所述的钻采模拟装置，其特征在于：每个所述第一测温单元与对应的所述第二测温单元对称设置于所述壳体的轴线的相对侧。6.根据权利要求3所述的钻采模拟装置，其特征在于：每个所述第一测温单元或每个所述第二测温单元均包括多个测温件，多个所述测温件与多个所述腔室相对应，每个所述测温件沿上下方向延伸，且每个所述测温件的上端延伸至对应的所述腔室的一侧，每个所述测温件的下端与所述壳体相固定。7.根据权利要求3所述的钻采模拟装置，其特征在于：所述壳体的底壁上设置有多个第一贯通孔和多个第二贯通孔，多个所述第一贯通孔与多个所述第一测温单元相对应，多个所述第二贯通孔与多个所述第二测温单元相对应，每个所述第一测温单元穿设于对应的所述第一贯通孔内，每个所述第二测温单元穿设于对应的所述第二贯通孔内。8.根据权利要求1所述的钻采模拟装置，其特征在于：所述内腔中穿设有钻杆，所述壳体外设置有支撑架，所述支撑架上可移动地设置有滑动件，所述滑动件上设置有第一电机，所述第一电机的第一转轴与所述钻杆传动连接，以能驱动所述钻杆转动，且所述滑动件能沿所述支撑架向下滑动以带动所述钻杆向下移动。9.根据权利要求8所述的钻采模拟装置，其特征在于：所述滑动件具有相对的第一杆体、第二杆体以及连接所述第一杆体和所述第二杆体的第三杆体，所述第一电机设置于所述第三杆体上，所述第一杆体...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓鲁斌，汪海阁，崔龙连，张富成，刘力，葛云华，于洋，徐文革，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11