[实用新型]一种模拟连续油管在海洋顺应式立管中力学特性的实验装置

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种模拟连续油管在海洋顺应式立管中力学特性的实验装置，具体地说可以用来分析连续油管下入到海洋顺应式立管过程中的力学传递特性的一种装置。

(二)背景技术

连续油管凭借其高强度、高韧性、无接头的特性，已经被广泛的应用到海上油气田的洗井、钻井、修井、完井、采油、油气输送等多项油气作业领域。由于海上开采的广阔发展前景，对水下连续油管技术提出了更要的要求。现有一种海洋顺应式立管，通过构造立管在海中的不同线型，其顺应性可补偿浮体运动，又由于是垂直连接油井的，因此可以从FPSO上执行对油井的多种操作。现有的对顺应式立管在发生线型改变时，对内部连续油管的影响这方面的研究较少，且未考虑立管在海浪、流等海洋环境载荷作用下发生振动时，其内部连续油管的力学特性，因此有必要设计一种模拟连续油管在海洋顺应式立管中力学特性的实验装置。

目前的实用新型专利有：国石油大学(北京)申请的“双层管整体屈曲模拟实验装置和方法”201210101723.1，该装置由轴向加载装置对双层管进行轴向作业，两个侧向加载装置作用于双层管两侧，可模拟双层管的屈曲状态；长江大学申请的：一种连续油管井下力学行为模拟实验装置，2010020650215.5，该装置可模拟连续油管在井下的作业环境，由电动驱动控制系统控制连续油管的作业，由数据采集系统和影像记录系统对实验进行实时记录。

以上专利都是针对固定边界条件下的连续油管实验装置，本专利则是根据海洋顺应式立管工作时的特性，搭建了可以缩比模拟连续油管在顺应式立管环境管中管力学实验装置。

(三)发明内容

本发明涉及一种模拟连续油管在海洋顺应式立管中力学特性的实验装置。该实验装置可以用来分析连续油管下入到海洋顺应式立管过程中的力学传递特性。

本发明的目的：

一种模拟连续油管在海洋顺应式立管中力学特性的实验装置由左框架1、液压注入装置2、一号螺钉3、一号垫圈4、压力传感器5、注入端固定装置6、二号螺钉7、二号垫圈8、角支架连接件9、三号螺钉10、三号垫圈11、实验装置底架12、激振器13、激振器架14、四号螺钉15、四号垫圈16、右框架17、管端导向固定装置18、五号螺钉19、五号垫圈20、管端测试装置21、六号螺钉22、六号垫圈23、模拟立管24、模拟连续油管25组成。左框架1与实验装置底架12用角支架连接件9连接并固定；液压注入装置2通过一号螺钉3与左框架1连接；压力传感器5的一端与活塞杆通过螺纹固定连接，另一端由油管前端顶着压力传感器5的探头；注入端固定装置6通过二号螺钉7与左框架1连接；激振器架14通过四号螺钉15与实验装置底架12连接；右框架17通过角支架连接件9与实验装置底架12连接；管端导向固定装置18通过五号螺钉19与右框架17连接；管端测试装置21通过六号螺钉22与右框架17连接。

本发明实验装置的底架12由底架横梁26、底架纵梁27、底架内部横梁28、底架内部纵梁29、连接板30、七号螺钉31、七号垫圈32组成。底架横梁26通过角支架连接件9与底架纵梁27连接；底架内部横梁28通过角支架连接件9与底架纵梁27连接；底架内部纵梁29通过角支架连接件9与底架内部横梁28连接；底架纵梁之间通过连接板30、七号螺钉31连接。

本发明实验装置的左框架1由左框架上部连接横梁33、左框架支撑杆34、左框架内部承重横梁35组成。左框架上部连接横梁33通过角支架连接件9与左框架支撑杆34连接；左框架内部承重横梁35通过角支架连接件9与左框架支撑杆34连接。

本发明实验装置的液压注入装置2由液压缸36、液压缸固定架37、一号螺栓38、一号螺母39组成。液压缸固定架37通过一号螺钉3与左框架连接；两个液压缸固定架之间通过一号螺栓38和一号螺母39连接。

本发明实验装置的注入端固定装置6由注入端固定块上部40、注入端固定块下部41、八号螺钉42组成。注入端固定块上部40通过八号螺钉42与注入端固定块下部41连接。管端导向固定装置18与注入端固定装置6的实施方式一样。