一种稠油热采井用地锚热循环条件下锚定性能预测方法技术

本发明专利技术涉及石油开采技术领域，具体涉及一种稠油热采井用地锚热循环条件下锚定性能预测方法

【技术实现步骤摘要】
一种稠油热采井用地锚热循环条件下锚定性能预测方法


[0001]本专利技术涉及石油开采
，具体涉及一种稠油热采井用地锚热循环条件下锚定性能预测方法
。

技术介绍

[0002]蒸汽吞吐法为目前国内外最常见的稠油热采方式
。
为避免高温蒸汽作用下套管膨胀伸长产生巨大压应力，引起套管损坏，油田普遍采用预应力固井来解决该问题，地锚即为预应力固井技术中特有的固井工具
。
地锚的主要作用是为了能对套管柱施加预拉力，将套管柱下端固牢在井壁上
。
地锚固牢套管柱的能力与使用寿命会直接影响开采的安全性，一旦地锚失效，可能导致套管在高温蒸汽作用下受压失效，破坏井筒完整性
。
目前，地锚的锚定能力也就是地锚的使用性能与质量之间并没有确定的实验室测定方法可以进行测试，也就无法提供预测
。

技术实现思路

[0003]本专利技术要提供一种稠油热采井用地锚热循环条件下锚定性能预测方法，以克服现有技术无法对地锚的使用性能与质量进行测试，难以预测而因地锚失效导致套管在高温蒸汽作用下受压失效，破坏井筒完整性的问题
。
[0004]为了达到本专利技术的目的，本专利技术的技术方案是：一种稠油热采井用地锚热循环条件下锚定性能预测方法，包括以下步骤：
[0005]步骤一
、
将内层套管与外层套管同心错位设置，地锚设置于外层套管内
、
内层套管的端部；
[0006]步骤二
、
在内层套管与外层套管之间的环空中注入固化剂，候凝至固化剂达到凝固条件，内层套管
、
外层套管和地锚制备成试样；
[0007]步骤三
、
将试样两端夹设于试验机的框架之间；
[0008]步骤四
、
在外层套管外部缠绕感应加热带；
[0009]步骤五
、
试验机的框架施加轴向力，力传感器对地锚的受力进行采集
。
[0010]进一步的，上述外层套管与试验机框架之间设置有连接杆，连接杆与外层套管同轴设置，力传感器设置于连接杆上
。
[0011]进一步的上述连接杆为横向设置的
T
型，
T
型的头部顶设于外层套管的端部
。
[0012]进一步的，上述内层套管
、
外层套管
、
连接杆和框架之间均通过螺纹方式连接
。
[0013]进一步的，上述固化剂为水泥
。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
[0015](1)
该方法操作简单，易于实施：本专利技术采用内层套管连接地锚
+
外层套管的方式制备样件，可真实地模拟地锚锚定工况，同时采用感应加热对套管和地锚试样进行加热，最大程度的模拟地锚在热采工况下的服役环境下，预测地锚的实际受力及性能，从而可以更好的指导现场工艺制定及地锚选型
。
[0016](2)
该方法检测地锚性能与质量快速便捷
。
通过连接杆上装着的力传感器，使用力传感器监测试样在热循环条件下的受力，通过判断力值的变化，可定量地对地锚的锚定效果进行判断，同时可通过提高力传感器精度，测试微小变形下的受力变化，提高试验精度
。
[0017](3)
适用范围广，可充分满足不同类型地锚检测
。
内外层套管采用水泥填充的方式进行固定，接近现场实际条件
。
可根据测试要求，将水泥替换为其他固定材料，进行试验，如选择不同配方的水泥进行试验，可对水泥性能进行对比
。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的结构示意图；
[0019]图2为图1中
A
部的局部剖视图
。
[0020]图中：
1、
框架；
2、
地锚；
3、
内层套管；
4、
外层套管；
5、
固化剂；
6、
连接杆；
7、
力传感器；
8、
感应加热带
。
具体实施方式
[0021]以下结合实施例和附图对本专利技术做进一步说明
。
[0022]参见图1，一种稠油热采井用地锚热循环条件下锚定性能预测方法，具体包括以下步骤：
[0023]步骤一
、
将内层套管3与外层套管4同心错位设置，地锚2设置于外层套管4内
、
内层套管3的端部，位置的确定通过定心机构
、
支架等辅助装置来实现定位；
[0024]步骤二
、
在内层套管3与外层套管4之间的环空中注入固化剂5，候凝至固化剂5达到凝固条件
。
本实施例中固化剂5为水泥，可根据测试需求，其配比
、
侯凝时间严格按照油井现场所用水泥进行，一般侯凝时间为
24
小时，考虑到井下温度一般高于实验室温度，本实施例中可适当增加侯凝时间
。
内层套管
3、
外层套管4和地锚2固定连接为一体，制备成试样
。
[0025]步骤三
、
将试样两端设置于试验机的框架1之间，外层套管4的端部与试验机的框架1之间设置有连接杆6，所述连接杆6为横向设置的
T
型，
T
型的头部顶设于与外层套管4的端部，接触面积大，保障受力的均匀
。
所述连接杆6与外层套管4同轴设置，内层套管3的端部与框架1连接，所有的连接力通过螺纹方式实现，参见图2，在保证连接强度的同时能够保证密封性
。
所述传感器7设置于连接杆6上
。
[0026]本专利技术中，只要是可以对管材两端施压的试验机均可使用，例如用于进行油套管全尺寸实物试验的复合加载试验机；
[0027]步骤四
、
在外层套管4外部缠绕感应加热带8，感应加热带8模拟稠油热采井蒸汽吞吐
、
蒸汽驱条件下地锚的实际受力工况，从而对其热循环条件下的锚定能力进行试验
。
[0028]步骤五
、
试验机的框架1相对向内施加轴向力，保持试样在试验过程中无位移，在采集热循环条件下力传感器7对地锚2的受力进行采集，从而测定地锚2在热循环条件下的锚定性能
。
[0029]使用力传感器7监测试样在热循环条件下的受力，如果力值突然降低，可认为地锚2锚定失效
。
[0030]以上所述，仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围，凡是利用本专利技术的说明书及附图内容所做的等同结构变化，均应包含在专利技术的专利保护范围内
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种稠油热采井用地锚热循环条件下锚定性能预测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一
、
将内层套管
(3)
与外层套管
(4)
同心错位设置，地锚
(2)
设置于外层套管
(4)
内
、
内层套管
(3)
的端部；步骤二
、
在内层套管
(3)
与外层套管
(4)
之间的环空中注入固化剂
(5)
，候凝至固化剂
(5)
达到凝固条件，内层套管
(3)、
外层套管
(4)
和地锚
(2)
制备成试样；步骤三
、
将试样两端夹设于试验机的框架
(1)
之间；步骤四
、
在外层套管
(4)
外部缠绕感应加热带
(8)
；步骤五
、
试验机的框架
(1)
施加轴向力，力传感器
(7)
对地锚
(2)
的受力进行采集

【专利技术属性】
技术研发人员：陈毅，张彬奇，廖前华，冯哲，霍宏博，马长亮，王啸，刘海龙，刘鹏，陈彬，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司天津分公司，
类型：发明
国别省市：