[发明专利]可压缩液体性能测试评价装置

说明书

技术领域

本发明涉及到一种可压缩液体性能测试评价装置，用于测量模拟高温高压条件下可压缩液体性能的试验测试装置，能够测试和评价不同类型可压缩液体受温度影响下的可压缩性能，为油气井开采井筒安全提供防护措施。

背景技术

由于水深的影响，海底及浅部地层温度低，而储层流体的温度相对较高，在油气井测试和生产初期几小时内，由于油气在井筒中的流动会使各层套管环空密闭空间内的流体温度显著增加，随着测试或生产时间的持续，可使井筒温度上升近百度，从而导致密闭空间内的压力剧升，进而会对井筒完整性带来严重的危害。目前，海上油气井井筒温度压力测量大部分采用现场测点和理论预测，由于对海上油气井井筒温度压力认识不足，井筒环空压力防治技术仍停留在预测阶段，缺乏准确的实验研究，因此，可压缩液体研究作为一种重要的井筒环空压力安全控制技术需要进行研究，可压缩液体性能测试评价装置可以实现井筒热变形计算，对可压缩液体技术研发和井身结构优化设计提供准确可靠的试验数据。

目前，国外在深水油气井中大量使用井筒环空内注入可压缩液体技术，来解决井筒环空压力生高问题。而国内缺乏可压缩液体的测试装置，导致现有可压缩液体性能了解不清晰，开发受到极大限制。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种可压缩液体性能测试评价装置,采用该装置能够实现高温高压井筒内流体温度压力控制、各级井筒环空体积控制，井筒及各级环空温度压力测量等功能，可以方便的读取温度压力数据，测量和评价安装可压缩液体性能，从而研究设计可压缩液体性能以推荐适应不同工况的可压缩液体。

本发明是通过以下技术方案实现的:

本发明的可压缩液体性能测试评价装置，它包括用于模拟实际的水下井筒的实验套管组，所述的实验套管组包括第一层套管，所述的第一层套管装在第二层套管内，所述的第二层套管套装在外筒内,所述的第一层套管和第二层套管之间的空腔区域为测试循环通道，在所述的第一层套管、第二层套管和外筒的两端分别螺纹连接有密封接箍，在所述的第二层套管的两端密封接箍与第一层套管之间以及所述的外筒的两端的密封接箍与第二层套管之间分别通过密封结构密封设置,所述的第一层套管的下端密封接箍通过密封结构与基座密封相连，所述的外筒垂直设置在基座上，在所述的第一层套管的两端密封接箍上分别设置有第一层套管进液口和第一层套管出液口,在所述的第二层套管的两端密封接箍上开有与测试循环通道连通的第二层套管进液口和排液口，在所述的外筒的上端密封接箍上开有海水进排液口；所述的第一层套管进液口和第一层套管出液口之间通过第一高压连接管线相连通，在所述的第一高压连接管线上连接有第一加压设备和水箱，所述的第二层套管进液口和排液口之间通过第二高压连接管线相连通，在所述的第二高压连接管线上安装有第二加压设备和可压缩液体容器箱,在所述的第一层套管进液口和第一层套管出液口以及第二层套管排液口处分别安装有温度传感器，在所述的外筒的海水进排液口和第二层套管排液口分别安装有压力传感器和液位检测仪，在所述的第二层套管进液口和外筒的海水进排液口上均安装有用于调节压力大小的循环控制阀，在所述的第一层套管内安装有加热热电阻，在所述的第二层套管外壁上覆盖有保温材料，所述的温度传感器、压力传感器、液位检测仪、第一加压设备和第二加压设备以及循环控制阀均与计算机连接，所述的压力传感器输出压力信号给所述的计算机，所述的计算机用于存储读取的压力信号并将该压力信号与设定值比较，然后向第一加压设备和第二加压设备输出扬程和流量控制信号并控制循环控制阀的开启与关闭，所述的液位检测仪输出液位信号给所述的计算机，所述的计算机用于存储读取的液位信号并将该液位信号与设定值比较，然后向第一加压设备和第二加压设备输出流量控制信号，所述的温度传感器输出温度信号给所述的计算机，所述的计算机用于存储读取的温度信号。

本发明的优点：弥补现有海上油气井井筒温度压力认识不足，创新研发一种重要的井筒环空压力安全控制实验装置，测试和评价不同类型可压缩液体受温度影响下的可压缩性能，为油气井开采井筒安全提供防护措施。该技术可进行试验控制环空体力、环空流体性质和温度、压力环境，测试可压缩液体的性能，测试过程安全可控，且可实时调节和监控。

附图说明

图1是本发明的可压缩液体性能测试评价装置的结构示意图；

1—实验套管组；2—第一加压设备；3—第二加压设备；4—温度传感器；5—压力传感器和液位检测仪；6—计算机；7—可压缩液体容器箱；8—水箱；9-第一高压连接管线；10—基座