一种实现控压钻井隔水管动力学试验的系统及方法技术方案

技术编号:41668627 阅读:23 留言:0更新日期:2024-06-14 15:26
本发明专利技术涉及海洋开采工程的技术领域,更具体地,涉及一种实现控压钻井隔水管动力学试验的系统及方法,包括实验台架、水缸、六自由度平台、运动测量仪器、伸缩节模型、三分力仪、上挠性接头、隔水管缩尺模型、状态检测仪器、固定装置、高压水泵和水槽,通过水槽、高压水泵、进液管、第二三通接头、隔水管缩尺模型、第一三通接头、出液管形成钻井液循环回路,通过压力阀和节流阀对隔水管缩尺模型内的流体压力和流速进行控制,通过运动测量仪器使六自由度平台带动隔水管缩尺模型,利用状态检测仪器检测隔水管,系统底端通过固定装置固定,避免试验过程中系统晃动影响试验数据稳定性,便于精确模拟钻井液在不同压力与流速作用下对隔水管的力学响应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋开采工程的,更具体地,涉及一种实现控压钻井隔水管动力学试验的系统及方法


技术介绍

1、随着陆地油气资源的日益枯竭,为满足不断增加的能源需求,不断加大对海洋油气资源的开采力度,对于复杂载荷特别是隔水管内部高压与钻井液流速对隔水管串力学性能的影响机理不清问题,考虑隔水管系统管内高压以及环空钻井液流动的影响,开展控压钻井隔水管耦合系统力学特性研究,丰富深水控压钻井隔水管系统理论和分析方法。

2、现有技术公开了一种基于深水钻井工况下的隔水管力学行为试验模拟系统及试验方法,系统包括上滑动导轨、下滑动导轨、上拖车连接板、下拖车连接板、顶张力施加机构、钻压调节机构、潜水泵、空气压缩机、变频器、伺服电机编码器、内流流量计和控制箱,变频器和伺服电机编码器设置于防水箱内,上拖车连接板连接在上滑动导轨上,下拖车连接板连接在下滑动导轨上,上拖车连接板和下拖车连接板之间沿从上到下的方向设置有顺次连接的上三分力仪、上部连接结构、隔水管、下部连接结构和下三分力仪。该方案中,结构冗杂,且试验装置水上、水下部分在水池上下两端的拖车上同步运动,当进行水下模拟实本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种实现控压钻井隔水管动力学试验的系统,其特征在于,包括实验台架、水缸(1)、六自由度平台(2)、运动测量仪器(3)、伸缩节模型(4)、三分力仪(5)、上挠性接头(6)、隔水管缩尺模型(8)、状态检测仪器、固定装置、高压水泵(13)和水槽(14);所述实验台架的底部固定于地面,所述六自由度平台(2)安装于所述实验台架顶部,所述运动测量仪器(3)与所述六自由度平台(2)通信连接;所述水缸(1)位于所述六自由度平台(2)下方,所述伸缩节模型(4)的一端与所述六自由度平台(2)连接,所述伸缩节模型(4)的另一端与所述三分力仪(5)连接,所述隔水管缩尺模型(8)的一端通过第一三通接头(7)连...

【技术特征摘要】

1.一种实现控压钻井隔水管动力学试验的系统,其特征在于,包括实验台架、水缸(1)、六自由度平台(2)、运动测量仪器(3)、伸缩节模型(4)、三分力仪(5)、上挠性接头(6)、隔水管缩尺模型(8)、状态检测仪器、固定装置、高压水泵(13)和水槽(14);所述实验台架的底部固定于地面,所述六自由度平台(2)安装于所述实验台架顶部,所述运动测量仪器(3)与所述六自由度平台(2)通信连接;所述水缸(1)位于所述六自由度平台(2)下方,所述伸缩节模型(4)的一端与所述六自由度平台(2)连接,所述伸缩节模型(4)的另一端与所述三分力仪(5)连接,所述隔水管缩尺模型(8)的一端通过第一三通接头(7)连通出液管(16),所述隔水管缩尺模型(8)的另一端通过第二三通接头(9)通过进液管(15),且所述进液管(15)和出液管(16)分别连通所述水槽(14),所述高压水泵(13)设于所述进液管(15),所述进液管(15)设置有压力阀,所述出液管(16)设有节流阀;所述第一三通接头(7)通过所述上挠性接头(6)连接所述三分力仪(5),所述第二三通接头(9)通过所述下挠性接头(10)连接所述固定装置,所述固定装置设于所述水缸(1)的底部内壁,所述状态检测仪器与所述隔水管缩尺模型(8)连接。

2.根据权利要求1所述的实现控压钻井隔水管动力学试验的系统,其特征在于,所述出液管(16)设有流量计和压力表。

3.根据权利要求1所述的实现控压钻井隔水管动力学试验的系统,其特征在于,所述伸缩节模型(4)包括液压缸、活塞杆和弹簧,所述活塞杆的一端滑动于所述液压缸内,所述弹簧缠绕于所述活塞杆外周,且所述弹簧的两端分别连接于所述活塞杆的一端和所述液压缸的内壁,所述液压缸与所述六自由度平台(2)连接,所述活塞杆的另一端与所述三分力仪(5)连接。

4.根据权利要求1所述的实现控压钻井隔水管动力学试验的系统,其特征在于,所述固定装置包括配重铁...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘书杰陈浩东马传华蒋东雷何连徐一龙朱志潜张磊代锐于鑫刘楷杨宇鹏
申请(专利权)人:中海石油中国有限公司海南分公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1