井下油管泄漏模拟系统技术方案

本发明专利技术提供了一种井下油管泄漏模拟系统，包括：管柱模拟单元、流体模拟单元和流体收集单元；管柱模拟单元包括顺次连接的水平段、弯曲段和竖直段，竖直段的下端形成进口端，水平段背对竖直段的端部形成出口端；水平段形成管体及环空模拟部分，弯曲段形成液面模拟部分，出口端设有井口模拟部分；管柱模拟单元包括外层管、穿设在外层管中的内层管；外层管与内层管之间形成环空，内层管上设有与环空连通的泄漏孔；流体模拟单元与进口端连通，用于向内层管中充注气体；流体收集单元与井口模拟部分连通，用于回收经由内层管和环空排出的气体。本发明专利技术实施例的井下油管泄漏模拟系统能够实现井下油管泄漏的模拟。

【技术实现步骤摘要】
井下油管泄漏模拟系统
本专利技术属于气井井下油管泄漏检测
，尤其涉及一种井下油管泄漏模拟系统，可以实现对生产管柱和流体的模拟。
技术介绍
本部分的描述仅提供与本专利技术公开相关的背景信息，而不构成现有技术。套管及生产管柱泄漏是困扰气井安全开发的重要难题，在油田开发中后期套管及生产管柱发生泄漏的现象尤为严重。油管泄漏会导致天然气泄漏至油管和生产套管之间的环空中，影响气井产量，危害气井安全生产，严重时甚至会发生井喷、井涌。由于井下管柱具有独特的结构及复杂的井口条件，如存在多层管柱、油套管材质差异、井下高压力大流量天然气流动等，现阶段研究技术很难对井下工况条件进行模拟。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
基于前述的现有技术缺陷，本专利技术实施例提供了一种井下油管泄漏模拟系统，其能够实现井下油管泄漏的模拟。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案。一种井下油管泄漏模拟系统，包括管柱模拟单元、流体模拟单元和流体收集单元；所述管柱模拟单元包括顺次连接的水平段、弯曲段和竖直段，所述竖直段的下端形成进口端，所述水平段背对所述竖直段的端部形成出口端；所述水平段形成管体及环空模拟部分，所述弯曲段形成液面模拟部分，所述出口端设有井口模拟部分；所述管柱模拟单元包括：外层管、穿设在所述外层管中的内层管；所述外层管与所述内层管之间形成环空，所述内层管上设有与所述环空连通的泄漏孔；所述流体模拟单元与所述进口端连通，用于向所述内层管中充注气体；所述流体收集单元与所述井口模拟部分连通，用于回收经由所述内层管和环空排出的气体。优选地，所述外层管包括：水平段套管、连接在所述水平段套管背对所述井口模拟部分端部的外层弯管、连接在所述外层弯管下端的竖直段套管、设在所述竖直段套管下端的套管封堵端盖。优选地，所述内层管包括：水平段油管、连接在所述水平段油管背对所述井口模拟部分端部的外层弯管、连接在所述外层弯管下端的竖直段油管、设在所述竖直段油管下端的油管封堵端盖。优选地，所述内层管还包括：可拆卸地连接在所述竖直段油管与所述油管封堵端盖之间的油管短节，所述泄漏孔设在所述油管短节的管壁上。优选地，所述油管封堵端盖连接金属软管，所述金属软管的下端经由所述套管封堵端盖穿出与所述流体模拟单元连通。优选地，所述流体模拟单元包括：制氮机、与所述制氮机连接的低压储罐、与所述低压储罐连接的压缩机、与所述压缩机连接的高压储罐；所述高压储罐与所述金属软管连通。优选地，所述低压储罐上设有第一安全阀，所述高压储罐上设有第二安全阀；连接所述压缩机与所述高压储罐的管路上设有第一开关阀和第一止回阀，连接所述高压储罐与所述金属软管的管路上设有第二开关阀和流量计。优选地，所述高压储罐的数量为多个，多个所述高压储罐并联设置。优选地，所述的井口模拟部分包括：第一端口与所述出口端连接的井口四通、设在所述井口四通第二端口上的封堵件、设在所述连接法兰第三端口上的检测元件、设在所述井口四通第四端口上的闸阀；所述闸阀与所述流体收集单元连通。优选地，所述流体收集单元包括：与所述闸阀连通的储气罐、与所述储气罐连接的排气管；所述储气罐上设有第三安全阀，连接所述闸阀与所述储气罐的管路上设有第二开关阀和第二止回阀，所述排气管上设有第三开关阀。本专利技术的管柱模拟单元可以控制泄漏孔形状、大小和位置，可以控制液面的高度。流体模拟单元可以控制泄漏流量，从而可以完成泄漏量，液位深度，泄漏点位置的检测实验。本专利技术将管柱模拟单元、流体模拟单元和流体收集单元集成为油管泄漏模拟系统，能够真实模拟实际工况泄漏形式，具有较高的可操作性和现场的还原度。本专利技术结构设计简单可靠，能够实现井下油管泄漏的模拟，从而可以更好地从理论和实践方面对油管泄漏进行深入的研究，对油管泄漏检测试验研究的开展提供了基础。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施例，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施例在范围上并不因而受到限制。针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，与其它实施例中的特征相组合，或替代其它实施例中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本专利技术公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本专利技术的理解，并不是具体限定本专利技术各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本专利技术的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本专利技术。在附图中：图1为本专利技术实施例的井下油管泄漏模拟系统的功能模块图；图2为本专利技术实施例的井下油管泄漏模拟系统中管柱模拟单元的结构示意图；图3为图2中管柱模拟单元的水平段的结构示意图；图4为图2中管柱模拟单元的弯曲段的结构示意图；图5为图2中管柱模拟单元的竖直段的结构示意图；图6为本专利技术实施例的井下油管泄漏模拟系统中流体模拟单元的结构示意图；图7为本专利技术实施例的井下油管泄漏模拟系统中流体收集单元的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种井下油管泄漏模拟系统，其主要包括三大块：即顺次连接的流体模拟单元100、管柱模拟单元200和流体收集单元300。如图2所示，管柱模拟单元200整体水平设置，放置在管体支架400上，被架离高出地面，其可包括顺次连接的水平段201、弯曲段202和竖直段203。其中，竖直段203的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下油管泄漏模拟系统，其特征在于，包括管柱模拟单元、流体模拟单元和流体收集单元；所述管柱模拟单元包括顺次连接的水平段、弯曲段和竖直段，所述竖直段的下端形成进口端，所述水平段背对所述竖直段的端部形成出口端；所述水平段形成管体及环空模拟部分，所述弯曲段形成液面模拟部分，所述出口端设有井口模拟部分；/n所述管柱模拟单元包括：外层管、穿设在所述外层管中的内层管；所述外层管与所述内层管之间形成环空，所述内层管上设有与所述环空连通的泄漏孔；/n所述流体模拟单元与所述进口端连通，用于向所述内层管中充注气体；所述流体收集单元与所述井口模拟部分连通，用于回收经由所述内层管和环空排出的气体。/n

【技术特征摘要】
1.一种井下油管泄漏模拟系统，其特征在于，包括管柱模拟单元、流体模拟单元和流体收集单元；所述管柱模拟单元包括顺次连接的水平段、弯曲段和竖直段，所述竖直段的下端形成进口端，所述水平段背对所述竖直段的端部形成出口端；所述水平段形成管体及环空模拟部分，所述弯曲段形成液面模拟部分，所述出口端设有井口模拟部分；
所述管柱模拟单元包括：外层管、穿设在所述外层管中的内层管；所述外层管与所述内层管之间形成环空，所述内层管上设有与所述环空连通的泄漏孔；
所述流体模拟单元与所述进口端连通，用于向所述内层管中充注气体；所述流体收集单元与所述井口模拟部分连通，用于回收经由所述内层管和环空排出的气体。


2.如权利要求1所述的井下油管泄漏模拟系统，其特征在于，所述外层管包括：水平段套管、连接在所述水平段套管背对所述井口模拟部分端部的外层弯管、连接在所述外层弯管下端的竖直段套管、设在所述竖直段套管下端的套管封堵端盖。


3.如权利要求2所述的井下油管泄漏模拟系统，其特征在于，所述内层管包括：水平段油管、连接在所述水平段油管背对所述井口模拟部分端部的外层弯管、连接在所述外层弯管下端的竖直段油管、设在所述竖直段油管下端的油管封堵端盖。


4.如权利要求3所述的井下油管泄漏模拟系统，其特征在于，所述内层管还包括：可拆卸地连接在所述竖直段油管与所述油管封堵端盖之间的油管短节，所述泄漏孔设在所述油管短节的管壁上。


5.如权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘书杰，张来斌，樊建春，王子健，张红生，顾纯巍，夏强，杨云朋，焦田田，李丹，马凡凡，李建辉，冯桓榰，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海石油中国有限公司，中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11