本发明专利技术涉及一种井下工具高温高压模拟试验装置以及使用该装置进行石油井下工具模拟试验的方法。该装置包括低压驱动系统、高压油系统、高温循环系统、温度及压力测量系统、模拟井筒、计算机控制采集及视频监控系统。试验时高压油系统向模拟井筒内注入模拟井下流体的介质，模拟并控制模拟井筒在井下工作的压力；整个过程中通过压力温度测量系统实时采集装置的压力及温度数据，计算机控制采集系统集成控制、人机界面、数据处理、通讯等功能于一体，视频监控系统负责监控整个装置的运行情况。本发明专利技术模拟石油钻完井工具在井下高温高压情况下的工作状态，为现场应用提供有力的参考依据。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种井下工具高温高压模拟试验装置以及使用该装置进行石油井下工具模拟试验的方法。该装置包括低压驱动系统、高压油系统、高温循环系统、温度及压力测量系统、模拟井筒、计算机控制采集及视频监控系统。试验时高压油系统向模拟井筒内注入模拟井下流体的介质，模拟并控制模拟井筒在井下工作的压力；整个过程中通过压力温度测量系统实时采集装置的压力及温度数据，计算机控制采集系统集成控制、人机界面、数据处理、通讯等功能于一体，视频监控系统负责监控整个装置的运行情况。本专利技术模拟石油钻完井工具在井下高温高压情况下的工作状态，为现场应用提供有力的参考依据。【专利说明】
本专利技术涉及井下工具检测及实验装置和方法领域，具体是一种。
技术介绍
石油井下工具是实现石油钻完井要求的关键，是完成钻完井工艺的前提和保证，随着油田开发的不断深入，各种难动用油藏的开发需求越来越迫切，井深不断增加，井型日益复杂，这些都对石油井下工具的性能提出了更高的要求，尤其是在高温高压状态下工具的可靠性更为关键。但是目前石油井下工具的地面试验缺乏科学有效的技术手段，没有专业的模拟试验装置以及科学的试验方法，不能有效地模拟工具在井下的工作状态，许多工具在地面试用取得成功，但是下井后出现各种各样的问题。模拟装置和试验方法的缺失，为现场施工埋下了隐患。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述缺陷，提供一种，该高温高压模拟试验装置及试验方法能模拟多种完井方式，提供工具在井下的高温高压工作状态，测试工具的可靠性，为现场施工提供依据。 本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种井下工具高温高压模拟试验装置，包括模拟井筒以及为模拟井筒配套的低压驱动系统、高压油系统、高温循环系统、温度及压力测量系统，其中:模拟井筒是在套管法兰和套管盲法兰之间连接内管和外管，内、外管之间形成环形加热腔，在内管的上、下端通过隔离板分别与套管法兰和套管盲法兰内壁组成上、下压力腔，在套管法兰的上压力腔内设置转换接头和内管打捞接头，内管打捞接头从套管法兰外断面开口处伸出并与上密封塞密封连接；所述的高温循环系统是将导热油加热炉和高压热泵通过加热管线循环连接至模拟井筒的加热腔；所述的高压油系统是将高压泵通过高压管线连接到模拟井筒的上、下压力腔及内管；所述的低压驱动系统是将驱动气源通过电磁阀连接至高压油系统的高压泵；所述的温度及压力测量系统是包括设置在模拟井筒和高温循环系统的温度传感器、设置在模拟井筒和高压油系统的压力传感器，以及设置在高压油系统的流量传感器。 上述方案还包括:所述系统中还包括计算机控制采集及视频监控系统，所述的计算机控制采集及视频监控系统包括控制、人机界面、数据处理、通讯和视频监控于一体，并与装置中的电子控制部件建立连接。 模拟井筒与高温循环系统的加热管线和高压油系统的高压管线连接分别通过设在模拟井筒套管法兰和套管盲法兰上的引流孔建立连接；所述高温循环系统的导热油加热炉为电加热炉，并在其循环管道上连接恒温箱；在高压油系统与模拟井筒的高压连接管上分别设有截止阀；在低压驱动系统中的驱动气源输出管上设有气体过滤器；在高压油系统与模拟井筒连接的高压管线上设有压力表、安全阀和介质过滤器；在模拟井筒的上、下压力腔分别设有排油阀门。 本专利技术还包括按照前述井下工具高温高压模拟试验装置的石油井下工具高温高压模拟试验方法是:低压驱动系统的驱动气源通过计算机控制采集系统有效控制驱动空气的压力等级，完成固定增压比的高压泵对模拟井筒的高压输出；高压油系统向模拟井筒内注入模拟井下流体的介质，模拟并控制模拟井筒在井下工作的压力；高温循环系统通过高压热泵给装置加热以模拟井下温度，通过循环施加给装置的循环压力；通过压力温度测量系统实时采集装置的压力及温度数据，计算机控制采集系统集成控制、人机界面、数据处理、通讯功能于一体，视频监控系统负责监控整个装置的运行情况。 按照上述井下工具高温高压模拟试验方法的具体步骤是:1.将装置中的各个系统及系统与模拟井筒之间建立管线连接和电路连接；2.根据所选择试验的模拟井筒，调节并打开模拟井筒的高压管线截止阀，关闭上、下压力腔的排油阀门；3.接通装置中各系统及模拟井筒的电源；4.打开计算机并登陆试验控制软件；5.填写试验文件，如试件的型号、规格、试验编号、试验员名称、试验日期；6.试验参数设定，包括模拟井筒的排气压力、打压顺序、试验压力、保压时间参数，以便通过软件控制来完成整个试验过程；7.运行控制软件，通过控制软件完成试验流程，试验中及时观察控制面板上面对应的数显表的观察试验压力及温度的数据变化；8.试验结束后，通过监控测试应用软件自动输出动态参数的测试曲线和试验报告。 本专利技术具有以下优点:(1)整套高温高压试验装置具有断电自动卸压、过载保护、手动急停、过载报警等安全功能，以确保试验的安全进行(2)结构简易，连接安全可靠，设备均可灵活拆卸，计算机控制采集系统可以保证所有的试验操作均可在控制台上完成。 (3)可以通过计算机全自动控制整个试验过程，也可以通过控制柜上的按钮开关手动控制试验过程，计算机控制采集系统的操作软件界面人性化，运行可靠。 (4)计算机控制软件可以实现试验数据的实时保存，自动生成试验报告。 【专利附图】【附图说明】 图1是一种井下工具高温高压模拟试验装置连接结构简图；图中:1是7bar驱动气源，2是过滤器，3是电磁阀，4是压力表，5是高压泵，6是安全阀，7是压力表，8是过滤器，9是高压热泵，10是恒温箱，11是模拟井筒，12是压力传感器，13是温度传感器，E是计算机控制采集及视频监控系统。 图2是高温高压模拟井筒结构示意图；图中:14是套管法兰，15是内管，16是外管，17是螺钉，18是套管盲法兰，19是截止阀，20是高压弯头，21是加热管线，22是高压硬管线，23是内管打压接头，24是上密封塞，25转换接头。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术进行详细说明。 实施例1一种井下工具高温高压模拟试验装置，包括模拟井筒以及为模拟井筒配套的低压驱动系统、高压油系统、高温循环系统、温度及压力测量系统，其中:模拟井筒是在套管法兰和套管盲法兰之间连接内管和外管，内、外管之间形成环形加热腔，在内管的上、下端通过隔离板分别与套管法兰和套管盲法兰内壁组成上、下压力腔，在套管法兰的上压力腔内设置转换接头和内管打捞接头，内管打捞接头从套管法兰外断面开口处伸出并与上密封塞密封连接；所述的高温循环系统是将导热油加热炉和高压热泵通过加热管线循环连接至模拟井筒的加热腔；所述的高压油系统是将高压泵通过高压管线连接到模拟井筒的上、下压力腔及内管；所述的低压驱动系统是将驱动气源通过电磁阀连接至高压油系统的高压泵；所述的温度及压力测量系统是包括设置在模拟井筒和高温循环系统的温度传感器、设置在模拟井筒和高压油系统的压力传感器，以及设置在高压油系统的流量传感器。 所述系统中还包括计算机控制采集及视频监控系统，所述的计算机控制采集及视频监控系统包括控制、人机界面、数据处理、通讯和视频监控于一体，并与装置中的电子控制部件建立连接。 模拟井筒与高温循环系统的加热管线和高压油系统的高压管线连接分别通过设在模拟井筒套管法兰和套管盲法兰上的引流孔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种井下工具高温高压模拟试验装置，其特征是包括模拟井筒以及为模拟井筒配套的低压驱动系统、高压油系统、高温循环系统、温度及压力测量系统，其中：模拟井筒是在套管法兰和套管盲法兰之间连接内管和外管，内、外管之间形成环形加热腔，在内管的上、下端通过隔离板分别与套管法兰和套管盲法兰内壁组成上、下压力腔，在套管法兰的上压力腔内设置转换接头和内管打捞接头，内管打捞接头从套管法兰外断面开口处伸出并与上密封塞密封连接；所述的高温循环系统是将导热油加热炉和高压热泵通过加热管线循环连接至模拟井筒的加热腔；所述的高压油系统是将高压泵通过高压管线连接到模拟井筒的上、下压力腔及内管；所述的低压驱动系统是将驱动气源通过电磁阀连接至高压油系统的高压泵；所述的温度及压力测量系统是包括设置在模拟井筒和高温循环系统的温度传感器、设置在模拟井筒和高压油系统的压力传感器，以及设置在高压油系统的流量传感器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：彭志刚，余金陵，徐鑫，马明新，李国锋，许婵婵，魏新芳，魏绪伟，张磊，邹晓敏，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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