[实用新型]垂直钻井系统地面测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种垂直钻井系统地面测试装置，属于石油钻井工程用的地面测试装置。

背景技术

随着勘探开发领域的不断拓展与深入，高陡构造、大倾角地层的勘探开发工作量越来越多，这些地区地层倾角大，上部井段打直困难，被迫轻压吊打，影响了钻速，对垂直钻井系统的需求愈加强烈。

在防斜打直方面，国内与国外相比技术差距较大，国外大公司控制此项技术，索取高额技术服务费用，垂直钻井系统难以长期大面积推广应用。目前只有自主研发垂直钻井工具，或者引进国外垂直钻井工具并进行国产化，才能降低成本、满足高陡构造防斜打直的迫切需求。目前，为保障引进的垂直钻井工具的正常工作、节约使用成本，保障垂直钻井工具使用的连续性，在工具下井前须经过现场的测试，才能保证下井后的工具安全和施工效果。因此急需开发一套垂直钻井工具(垂直钻井工具英文缩写VDT)的地面测试装置，来模拟现场井筒的工作状态。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一套垂直钻井工具VDT的地面测试装置，来模拟现场井筒的工作状态，在钻井现场实现对垂直钻井工具VDT的地面测试。

本实用新型采用如下的技术方案，一种垂直钻井系统地面测试装置，由被测的垂直钻井系统和外接的测试管路构成，其中垂直钻井系统由上至下依次由脉冲发生器、泥浆发电机、钻铤和垂直钻井工具VDT本体连接而成，其特征在于测试管路由水箱、电机、清水泵、压力传感器、地面解码器、主电源箱、和远程控制台、高压软管、闸板阀门构成，由高压软管依次连接水箱出口端、清水泵入口端、清水泵出口端、垂直钻井系统的脉冲发生器顶端、垂直钻井系统的VDT本体的下端、水箱回路端，形成循环管路，并在脉冲发生器顶端和垂直钻井系统的VDT本体的下端的高压软管上分别加装闸板阀门，在水箱的出口端和回路端分别加装闸板阀门，在清水泵出口端加装闸板阀门，压力传感器安装在清水泵出口端阀门到脉冲发生器顶端的高压管路上，传感器与地面解码器用信号线连接，电机与清水泵连接，电机用于驱动清水泵，电机与主电源箱用电源线连接，远程控制台通过导线连接到主电源箱。远程控制台也可通过无线信号，控制主电源箱。

本实用新型的被测的VDT本体安装导向块，导向块需用绷带捆绑在VDT本体上；如果VDT本体未装导向块，则应安装活塞压力测试装置。

本实用新型中电机的工作电压380V，电流220A；水箱容积不低于3m³；闸板阀门的公称压力不低于20MPa，高压管路或高压软管承压不低于10Mpa。

在上述循环管路中，管线转换接头之间有承压密封圈。

在脉冲发生器顶端和垂直钻井系统的VDT本体的下端的高压软管上分别加装闸板阀门的目的是方便测试前后垂直钻井系统的整体安装，也可作为备用止水阀门；水箱的出口端和回路端分别加装闸板阀门，目的是控制水箱流水；在清水泵出口端加装闸板阀门的目的是控制高压水流。

本测试装置的工作原理，水流经地面管汇，冲击泥浆发电机，为VDT系统供电，系统通过脉冲发生器传出压力信号，再由压力传感器感知后转换为电信号，最后由地面解码器接收并通过软件显示在电脑上，形成了垂直钻井数据的现场实时监控。

使用本实用新型的进行测试时，首先将水箱注满水，打开所有阀门，使水能够进入整个测试循环系统中，以免憋压时因循环系统中无水而使压力迅速降低，难以再打到额定压力值；顺时针转动清水泵轴心数次，如果长时间未使用，应打开清水泵气阀放气，至有水柱喷出；在清水泵注油孔处注入黄油，以达到润滑的效果。为整个系统憋压时，只关闭清水泵出口端闸板阀门，打开主电源箱电源，远程控制台启动电源，观察清水泵压力表至3Mpa以上，缓慢打开清水泵出口端闸板阀门，待压力稳定在3Mpa左右；要有专人负责在远程控制台，一旦遇到异常情况要及时切断电源；观察计算机显示的系统实时数据，查看各项性能参数是否工作正常；每隔十分钟左右，旋转VDT壳体约90°，以测量不同方位时各项性能参数是否正常。系统测试约1小时后结束，关闭远程控制电源，同时关闭主电源。

本实用新型减少了工具上井后不能正常工作所造成的经济损失，节约生产时间，提高了生产服务效率，为赢得垂直钻井市场打下基础。

附图说明

图1是垂直钻井系统地面测试装置的连接关系图；

图1中，水箱1、电机2、清水泵3、压力传感器4、脉冲发生器5、泥浆发电机6、钻铤7、VDT本体8、地面解码器9、远程控制台10、主电源箱11高压软管12、闸板阀门13。

具体实施方式