套管内光缆冲蚀测试实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术为一种套管内光缆冲蚀测试实验装置及方法，该装置包括混合室、高压喷嘴和测试箱，混合室用于混合形成含砂压裂液；测试箱用于容置检测光缆且一侧设置箱开口；高压喷嘴向测试箱内检测光缆提供高压射流，高压喷嘴的第一端连通混合室，高压喷嘴的第二端与箱开口对应设置；混合室上连通供液部和供料部，供液部用于向混合室提供压裂液且提供能调节的实验压力，供料部用于向所述混合室提供磨料，磨料的注入量呈可调整设置。本发明专利技术可评价不同冲蚀时间、不同冲蚀速度、不同压裂液砂比条件下，不同光缆的冲蚀情况，为优选光缆结构、材料、壁厚、外径等参数提供了参考依据；实验中采用雷诺数相似准则计算的流速更能真实的模拟井下光缆冲蚀情况。光缆冲蚀情况。光缆冲蚀情况。

【技术实现步骤摘要】
套管内光缆冲蚀测试实验装置及方法


[0001]本专利技术涉及石油测井工程
，尤其涉及一种套管内光缆冲蚀测试实验装置及方法。

技术介绍

[0002]光缆按照使用方式和使用环境可将油井光缆分为承载荷测井光缆(图2、图3、图4，包括a类光缆81，包括外层不锈钢管811、内层不锈钢管812、光纤813、吸氢油膏814、铝层815；b类光缆82，包括外层不锈钢管811、内层不锈钢管812、光纤813、吸氢油膏814、加强钢丝821；c类光缆83，包括内层不锈钢管812、光纤813、吸氢油膏814、加强钢丝821)和永久式油井光缆9(图5，包括外层护套91、镀锌钢丝绳92、外层不锈钢管811、光纤813、内层不锈钢管812、吸氢油膏814)。在应用光缆时，需要关注其抗温性能、耐压性能以及耐氢损性能。承载荷测井光缆一般用于套管或油管内，抗拉性能影响其能否顺利入井而不发生断裂，因此还需要额外关注其抗拉性能，而对于永久式油井光缆，由于其随套管、油管固定安装，因而较少关注抗拉性能。
[0003]压裂施工监测一般使用永久式油井光缆，由于其需要连续油管施工作业、避光缆射孔工艺以及各类固定光缆的卡具，测试价格昂贵，限制了该技术的大规模推广和应用，因此有必要研究承载荷测井光缆进行套内压裂监测的可行性。在压裂施工中除了上述关键性能参数以外，由于施工排量大，且携带高浓度的砂/陶粒，其对光缆的冲蚀不可忽略，因此，还需测试光缆的耐冲蚀性能，防止光缆因冲蚀导致断裂，进而影响压裂监测。因此，对于光缆耐冲蚀性能测试至关重要，然而，目前缺乏光缆冲蚀性能的测试实验装置和方法。
[0004]由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种套管内光缆冲蚀测试实验装置及方法，以克服现有技术的缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种套管内光缆冲蚀测试实验装置及方法，本专利技术可评价不同冲蚀时间、不同冲蚀速度、不同压裂液砂比条件下，不同光缆的冲蚀情况，为优选光缆结构、材料、壁厚、外径等参数提供了参考依据；实验中采用雷诺数相似准则计算的流速更能真实的模拟井下光缆冲蚀情况。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的，一种套管内光缆冲蚀测试实验装置，包括混合室、高压喷嘴和测试箱，所述混合室用于混合形成含砂压裂液；所述测试箱用于容置检测光缆且所述测试箱的一侧设置箱开口；所述高压喷嘴用于向测试箱内检测光缆提供高压射流，所述高压喷嘴的第一端连通所述混合室，所述高压喷嘴的第二端与所述箱开口对应设置；所述混合室上连通供液部和供料部，所述供液部用于向所述混合室提供压裂液且提供能调节的实验压力，所述供料部用于向所述混合室提供磨料，磨料的注入量呈可调整设置。
[0007]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述供液部和所述混合室之间设置节流阀，所述节流阀用于调节冲蚀实验压力值。
[0008]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述供料部和所述混合室之间设置供料阀，所述供料阀用于调节含砂压裂液的含砂量。
[0009]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述供液部包括水箱，所述水箱连通第一高压管路，所述第一高压管路上依次串联高压水泵、压力表和所述节流阀，所述水箱用于盛放压裂液，所述高压水泵用于泵送压裂液且在实验中持续提供压力，所述压力表用于监控供液部压力。
[0010]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述供料部包括磨料罐，所述磨料罐通过支撑架支撑，所述磨料罐通过所述供料阀连通所述混合室。
[0011]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述磨料罐内的磨料为石英砂或陶粒。
[0012]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述混合室内含砂压裂液的含砂量大于20％。
[0013]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述测试箱内设有废液回收部，用于回收实验后废液。
[0014]本专利技术的目的还可以这样实现，一种套管内光缆冲蚀测试实验方法，包括以下步骤：
[0015]S1、选择检测光缆，测量光缆直径；
[0016]S2、准备压裂液及磨料，组装套管内光缆冲蚀测试实验装置，连接实验设备试压，确保套管内光缆冲蚀测试实验装置密封性；
[0017]S3、在测试箱内固定检测光缆，保证高压喷嘴的第二端、检测光缆在同一直线上；
[0018]S4、根据雷诺数相似准则，计算高压水泵的泵速，打开高压水泵，设定泵速；
[0019]S5、打开供料阀，调整供料阀的开度，调整含砂压裂液的含砂量；
[0020]S6、高压喷嘴向检测光缆喷射高压射流，达到预设冲蚀时间，停止实验，记录此时检测光缆的直径；
[0021]S7、计算耐冲蚀性能指标；
[0022]S8、更换检测光缆，重复S1
‑
S7，测量不同光缆的耐冲蚀性能。
[0023]在本专利技术的一较佳实施方式中，S1中，检测光缆的长度大于1m。
[0024]由上所述，本专利技术的套管内光缆冲蚀测试实验装置及方法具有如下有益效果：
[0025]本专利技术的套管内光缆冲蚀测试实验装置，供液部提供的实验压力能调节以实现不同的冲蚀速度，供料部提供的磨料的注入量能调整以实现不同的压裂液砂比，本专利技术可评价不同冲蚀时间、不同冲蚀速度、不同压裂液砂比条件下，不同光缆的冲蚀情况，为优选光缆结构、材料、壁厚、外径等参数提供了参考依据；实验中采用雷诺数相似准则计算的流速更能真实的模拟井下光缆冲蚀情况。
附图说明
[0026]以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。
[0027]其中：
[0028]图1：为本专利技术的套管内光缆冲蚀测试实验装置的示意图。
[0029]图2：为承载荷测井光缆的a类光缆截面图。
[0030]图3：为承载荷测井光缆的b类光缆截面图。
[0031]图4：为承载荷测井光缆的c类光缆截面图。
[0032]图5：为永久式油井光缆的截面图。
[0033]图中：
[0034]100、套管内光缆冲蚀测试实验装置；
[0035]1、混合室；
[0036]2、高压喷嘴；
[0037]3、测试箱；31、箱开口；
[0038]4、供液部；41、水箱；42、第一高压管路；43、高压水泵；44、压力表；
[0039]5、供料部；51、磨料罐；52、支撑架；
[0040]6、节流阀；
[0041]7、供料阀；
[0042]81、a类光缆；811、外层不锈钢管；812、内层不锈钢管；813、光纤；814、吸氢油膏；815、铝层；82、b类光缆；821、加强钢丝；83、c类光缆；
[0043]9、永久式油井光缆；91、外层护套；92、镀锌钢丝绳。
具体实施方式
[0044]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0045]在此描述的本专利技术的具体实施方式，仅用于解释本专利技术的目的，而不能以任何方式理解成是对本专利技术的限制。在本专利技术的教导下，技术人员可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种套管内光缆冲蚀测试实验装置，其特征在于，包括混合室、高压喷嘴和测试箱，所述混合室用于混合形成含砂压裂液；所述测试箱用于容置检测光缆且所述测试箱的一侧设置箱开口；所述高压喷嘴用于向测试箱内检测光缆提供高压射流，所述高压喷嘴的第一端连通所述混合室，所述高压喷嘴的第二端与所述箱开口对应设置；所述混合室上连通供液部和供料部，所述供液部用于向所述混合室提供压裂液且提供能调节的实验压力，所述供料部用于向所述混合室提供磨料，磨料的注入量呈可调整设置。2.如权利要求1所述的套管内光缆冲蚀测试实验装置，其特征在于，所述供液部和所述混合室之间设置节流阀，所述节流阀用于调节冲蚀实验压力值。3.如权利要求2所述的套管内光缆冲蚀测试实验装置，其特征在于，所述供料部和所述混合室之间设置供料阀，所述供料阀用于调节含砂压裂液的含砂量。4.如权利要求3所述的套管内光缆冲蚀测试实验装置，其特征在于，所述供液部包括水箱，所述水箱连通第一高压管路，所述第一高压管路上依次串联高压水泵、压力表和所述节流阀，所述水箱用于盛放压裂液，所述高压水泵用于泵送压裂液且在实验中持续提供压力，所述压力表用于监控供液部压力。5.如权利要求4所述的套管内光缆冲蚀测试实验装置，其特征在于，所述供料部包括磨料罐，所述磨料罐通过支...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔岩，杨向同，张杨，吴晰，金毅，王永红，尚立涛，侯腾飞，张世岭，宁坤，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司西安康布尔石油技术发展有限公司，
类型：发明
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