一种固井滑套端口启动模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于固井滑套工具技术领域，具体涉及一种固井滑套端口启动模拟装置，包括加载设备、实验工装和测量控制机构，加载设备由轨道、可移动平台、加载液缸总成、下夹持钳升降立柱、下夹持钳、上夹持钳立柱、上夹持钳、可升降平台及PLC控制器总成组成；实验工装由固井滑套类工具、打压接头，水泥填充装置、套管短节、试压井筒组成；测量控制机构包括控制系统和处理系统CPU；该实用新型专利技术实现了固井滑套端口启动模拟压力实验，贴近此类工具在井下的实际工作状态，为固井滑套类工具的研发提供了实验平台，解决实际生产问题。

A simulation device for the start-up of cementing slip sleeve port

【技术实现步骤摘要】
一种固井滑套端口启动模拟装置
本技术属于固井滑套工具
，具体涉及一种固井滑套端口启动模拟装置。
技术介绍
对于固井滑套类井下工具设计时，如何确定合理的端口形状、角度、面积（改变端口长度和个数）、外敷材料等，常规设计依靠经验、数值模拟等进行评价，设计成的工具入井后，存在工具性能不稳定，地层起裂困难，施工风险大，应急耗时长、成本不可控等问题。
技术实现思路
本技术提供的固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法目的一是克服现有技术中固井滑套类工具不能贴近井下的实际工作状态，不能解决实际生产问题；目的二是克服现有技术中在设计固井滑套类井下工具时，不能确定合理的端口形状、角度、面积（改变端口长度和个数）、外敷材料等，常规设计依靠经验、数值模拟等进行评价，设计成的工具入井后，存在工具性能不稳定，地层起裂困难，施工风险大，应急耗时长、成本不可控等问题。为此，本技术提供了一种固井滑套端口启动模拟装置，包括加载设备、实验工装和测量控制机构，所述加载设备包括轨道、可移动平台、加载液缸总成、下夹持钳升降立柱、下夹持钳、上夹持钳立柱、上夹持钳、可升降平台及PLC控制器总成，轨道的上面分别连接可移动平台和可升降平台，可移动平台的上面左部连接PLC控制器总成，可移动平台的上面中部连接加载液缸总成，PLC控制器总成连接加载液缸总成，可移动平台的上面右部自前向后依次连接下夹持钳升降立柱和上夹持钳立柱，下夹持钳升降立柱套连下夹持钳左端，上夹持钳立柱套连上夹持钳左端，下夹持钳升降立柱和上夹持钳立柱均连接加载液缸总成且下夹持钳位于上夹持钳下方；所述实验工装包括固井滑套类工具、打压接头，水泥填充装置、套管短节和试压井筒，套管短节可连接在可升降平台的上面，套管短节可内套固井滑套类工具，上夹持钳的右端连接固井滑套类工具，下夹持钳的右端可连接套管短节，水泥填充装置连接套管短节的上面，下夹持钳的右端可连接试压井筒，试压井筒可连接在可升降平台的上面，试压井筒的上面和侧面分别连接打压接头；所述测量控制机构包括第一控制系统、第二控制系统和处理系统CPU，第一控制系统包括第一空压机、第一高压泵、第一止回阀、第一压力传感器、第一溢流阀和第三压力传感器，第一高压泵的一端、第一压力传感器的一端、第三压力传感器的一端和第一溢流阀的一端均连接处理系统CPU，第一高压泵的另一端依次连接第一空压机和第一止回阀的一端，第一压力传感器的另一端连接在第一空压机和第一止回阀之间，第三压力传感器的另一端、第一止回阀的另一端和第一溢流阀的另一端均连接试压井筒侧面的打压接头；第二控制系统包括第二空压机、第二高压泵、第二止回阀、第二压力传感器、第二溢流阀和第四压力传感器，第二高压泵的一端、第二压力传感器的一端、第四压力传感器的一端和第二溢流阀的一端均连接处理系统CPU，第二高压泵的另一端依次连接第二空压机和第二止回阀的一端，第二压力传感器的另一端连接在第二空压机和第二止回阀之间，第四压力传感器的另一端、第二止回阀的另一端和第二溢流阀的另一端均连接试压井筒上面的打压接头。所述试压井筒包括密封塞、螺纹压环、第一密封圈、井口、第二密封圈、转换接头、套管短节、底座、第三密封圈、密封轴、防旋转套管短节和内六方平端紧定螺钉，井口的上部内侧轴向上连接密封塞，密封塞的中心轴上自上向下开设内压进口，密封塞的外壁套接螺纹压环，密封塞的下部外侧连接第一密封圈，井口的中部由外向内开设外压进口，井口的下面通过内六方平端紧定螺钉套接防旋转套管短节，密封塞的下面通过套管短节连接底座，转换接头套接在套管短节和防旋转套管短节之间，底座的下面中部轴向上连接密封轴，密封轴的上面连接第三密封圈。所述可升降平台的结构为圆柱体，圆柱体的外部由内向外依次套接多个圆环形柱体。所述加载液缸总成包括第一液缸、第一柱塞、第二液缸和第二柱塞，下夹持钳升降立柱的上面连接第一柱塞，下夹持钳升降立柱的上部连接第一液缸，上夹持钳立柱的上面连接第二柱塞，上夹持钳立柱的上部连接第二液缸。所述可移动平台包括车轮和底盘，底盘的下面连接车轮，车轮连接轨道。所述套管短节内涂脱模剂或机油。本技术的有益效果：本技术提供的这种固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法，当试压井筒打压时，内压进口和外压进口压力发生变化，压力传感器采集数据后传至处理系统CPU与设定数据对比，测量控制机构的第一控制系统和第二控制系统进行泄压补压动作，完成实验压力供给，能实现固井滑套类井下工具在固井条件下滑套端口开启压力实验；同时此种固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法用于确定固井滑套类工具滑套端口形状、角度、面积（改变端口长度和个数）、外敷材料等设计参数，贴近此类工具在井下的实际工作状态，为固井滑套类工具的研发提供了实验平台，解决实际生产问题。附图说明以下将结合附图对本技术做进一步详细说明。图1是固井滑套端口启动模拟装置结构示意图；图2是加载设备结构左视图；图3是加载设备结构俯视图；图4是试压井筒结构图；图5是可升降平台结构主视图；图6是可升降平台结构俯视图；图7是固井滑套端口启动模拟装置模拟固井状态示意图；图8是加载液缸总成结构示意图。附图标记说明：1、轨道；2、可移动平台；2-1、车轮；2-2、底盘；3、加载液缸总成；3-1、第一液缸；3-2、第一柱塞；3-3、第二液缸；3-4、第二柱塞；4、下夹持钳升降立柱；5、下夹持钳；6、上夹持钳立柱；7、上夹持钳；8、可升降平台；9、PLC控制器总成；10、固井滑套类工具；11、打压接头；12、水泥填充装置；13、套管短节；14、试压井筒；14-1、密封塞；14-2、螺纹压环；14-3、第一密封圈；14-4、井口；14-5、第二密封圈；14-6、转换接头；14-7、套管短节；14-8、底座；14-9、第三密封圈；14-10、密封轴；14-11、防旋转套管短节；14-12、内六方平端紧定螺钉；14-a、内压进口；14-b、外压进口；15、第一空压机；15-1、第二空压机；16、第一高压泵；16-1、第二高压泵；17、第一止回阀；17-1、第二止回阀；18、第一压力传感器；18-1、第三压力传感器；18-2、第二压力传感器；18-3、第四压力传感器；19、第一溢流阀；19-1、第二溢流阀；20、第一控制系统；21、第二控制系统；22、处理系统CPU。具体实施方式实施例1：如图1-8所示，一种固井滑套端口启动模拟装置，包括加载设备、实验工装和测量控制机构，所述加载设备包括轨道1、可移动平台2、加载液缸总成3、下夹持钳升降立柱4、下夹持钳5、上夹持钳立柱6、上夹持钳7、可升降平台8及PLC控制器总成9，轨道1的上面分别连接可移动平台2和可升降平台8，可移动平台2的上面左部连接PLC控制器总成9，可移动平台2的上面中部连接加载液缸总成3，PLC控制器总成9连接加载液缸总成3，可移动平台2的上面右部自前向后依次连接下夹持钳升降立柱4和上夹持钳立柱6，下夹持钳升本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固井滑套端口启动模拟装置，其特征在于：包括加载设备、实验工装和测量控制机构，所述加载设备包括轨道（1）、可移动平台（2）、加载液缸总成（3）、下夹持钳升降立柱（4）、下夹持钳（5）、上夹持钳立柱（6）、上夹持钳（7）、可升降平台（8）及PLC控制器总成（9），轨道（1）的上面分别连接可移动平台（2）和可升降平台（8），可移动平台（2）的上面左部连接PLC控制器总成（9），可移动平台（2）的上面中部连接加载液缸总成（3），PLC控制器总成（9）连接加载液缸总成（3），可移动平台（2）的上面右部自前向后依次连接下夹持钳升降立柱（4）和上夹持钳立柱（6），下夹持钳升降立柱（4）套连下夹持钳（5）左端，上夹持钳立柱（6）套连上夹持钳（7）左端，下夹持钳升降立柱（4）和上夹持钳立柱（6）均连接加载液缸总成（3）且下夹持钳（5）位于上夹持钳（7）下方；/n所述实验工装包括固井滑套类工具（10）、打压接头（11），水泥填充装置（12）、套管短节（13）和试压井筒（14），套管短节（13）可连接在可升降平台（8）的上面，套管短节（13）可内套固井滑套类工具（10），上夹持钳（7）的右端连接固井滑套类工具（10），下夹持钳（5）的右端可连接套管短节（13），水泥填充装置（12）连接套管短节（13）的上面，下夹持钳（5）的右端可连接试压井筒（14），试压井筒（14）可连接在可升降平台（8）的上面，试压井筒（14）的上面和侧面分别连接打压接头（11）；/n所述测量控制机构包括第一控制系统（20）、第二控制系统（21）和处理系统CPU（22），第一控制系统（20）包括第一空压机（15）、第一高压泵（16）、第一止回阀（17）、第一压力传感器（18）、第一溢流阀（19）和第三压力传感器（18-1），第一高压泵（16）的一端、第一压力传感器（18）的一端、第三压力传感器（18-1）的一端和第一溢流阀（19）的一端均连接处理系统CPU（22），第一高压泵（16）的另一端依次连接第一空压机（15）和第一止回阀（17）的一端，第一压力传感器（18）的另一端连接在第一空压机（15）和第一止回阀（17）之间，第三压力传感器（18-1）的另一端、第一止回阀（17）的另一端和第一溢流阀（19）的另一端均连接试压井筒（14）侧面的打压接头（11）；第二控制系统（21）包括第二空压机（15-1）、第二高压泵（16-1）、第二止回阀（17-1）、第二压力传感器（18-2）、第二溢流阀（19-1）和第四压力传感器（18-3），第二高压泵（16-1）的一端、第二压力传感器（18-2）的一端、第四压力传感器（18-3）的一端和第二溢流阀（19-1）的一端均连接处理系统CPU（22），第二高压泵（16-1）的另一端依次连接第二空压机（15-1）和第二止回阀（17-1）的一端，第二压力传感器（18-2）的另一端连接在第二空压机（15-1）和第二止回阀（17-1）之间，第四压力传感器（18-3）的另一端、第二止回阀（17-1）的另一端和第二溢流阀（19-1）的另一端均连接试压井筒（14）上面的打压接头（11）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种固井滑套端口启动模拟装置，其特征在于：包括加载设备、实验工装和测量控制机构，所述加载设备包括轨道（1）、可移动平台（2）、加载液缸总成（3）、下夹持钳升降立柱（4）、下夹持钳（5）、上夹持钳立柱（6）、上夹持钳（7）、可升降平台（8）及PLC控制器总成（9），轨道（1）的上面分别连接可移动平台（2）和可升降平台（8），可移动平台（2）的上面左部连接PLC控制器总成（9），可移动平台（2）的上面中部连接加载液缸总成（3），PLC控制器总成（9）连接加载液缸总成（3），可移动平台（2）的上面右部自前向后依次连接下夹持钳升降立柱（4）和上夹持钳立柱（6），下夹持钳升降立柱（4）套连下夹持钳（5）左端，上夹持钳立柱（6）套连上夹持钳（7）左端，下夹持钳升降立柱（4）和上夹持钳立柱（6）均连接加载液缸总成（3）且下夹持钳（5）位于上夹持钳（7）下方；
所述实验工装包括固井滑套类工具（10）、打压接头（11），水泥填充装置（12）、套管短节（13）和试压井筒（14），套管短节（13）可连接在可升降平台（8）的上面，套管短节（13）可内套固井滑套类工具（10），上夹持钳（7）的右端连接固井滑套类工具（10），下夹持钳（5）的右端可连接套管短节（13），水泥填充装置（12）连接套管短节（13）的上面，下夹持钳（5）的右端可连接试压井筒（14），试压井筒（14）可连接在可升降平台（8）的上面，试压井筒（14）的上面和侧面分别连接打压接头（11）；
所述测量控制机构包括第一控制系统（20）、第二控制系统（21）和处理系统CPU（22），第一控制系统（20）包括第一空压机（15）、第一高压泵（16）、第一止回阀（17）、第一压力传感器（18）、第一溢流阀（19）和第三压力传感器（18-1），第一高压泵（16）的一端、第一压力传感器（18）的一端、第三压力传感器（18-1）的一端和第一溢流阀（19）的一端均连接处理系统CPU（22），第一高压泵（16）的另一端依次连接第一空压机（15）和第一止回阀（17）的一端，第一压力传感器（18）的另一端连接在第一空压机（15）和第一止回阀（17）之间，第三压力传感器（18-1）的另一端、第一止回阀（17）的另一端和第一溢流阀（19）的另一端均连接试压井筒（14）侧面的打压接头（11）；第二控制系统（21）包括第二空压机（15-1）、第二高压泵（16-1）、第二止回阀（17-1）、第二压力传感器（18-2）、第二溢流阀（19-1）和第四压力传感器（18-3），第二高压泵（16-1）的一端、第二压力传感器（18-2）的一端、第四压力传感器（18-3）的一端和第二溢流阀（19-1）的一端均连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵媛，张华光，王治国，赵广民，王在强，任勇，郭思文，胡开斌，胡相君，赵鹏玉，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11