[发明专利]一种深水水下井筒模拟实验装置

说明书

本发明提供一种深水水下井筒模拟实验装置，包括：实验套管组垂直放置在基座上，用于模拟水下井筒；增压设备用于为流入实验套管组内的流体提供压力；温度传感器用于测量实验套管组内的流体的温度场变化；压力传感器用于测量实验套管组内的流体的压力场变化；液位检测仪用于测量实验套管组内的流体的液位变化值；流量检测系统用于测量流过高压管线的流体的流量；数据采集系统用于采集并处理实验套管组内的流体的温度数据、压力数据和液位数据；高压管线用于提供流体的流通通道；温度控制系统用于为流入实验套管组内的流体提供热量。采用本发明装置可以用来模拟深水水下井筒，使得测量的温度和压力的数值精度高，满足现场工程的实际需要。

技术领域

本发明涉及水下井筒温度压力场的试验测试技术，尤其是一种深水水下井筒模拟实验装置。

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，由于油气在生产套管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，对于深水水下井筒的温度和压力的测量，主要采用现场测量和理论模型来计算，导致理论预测的误差大，不能满足现场工程的实际需要。

发明内容

本发明实施例提供了一种深水水下井筒模拟实验装置，可以用来模拟深水水下井筒，可以测得数值精度高的深水水下井筒的温度值和压力值，满足现场工程的实际需要，包括：实验套管组1、增压设备2、温度传感器3、压力传感器4、液位检测仪5、流量检测系统6、数据采集系统7、高压管线8、温度控制系统9和基座10；

所述实验套管组1垂直放置在基座10上；

所述实验套管组1、增压设备2和温度控制系统9通过高压管线8连接；

所述温度传感器3、压力传感器4和液位检测仪5安装于实验套管组1内；

所述流量检测系统6安装于所述高压管线8上；

所述数据采集系统7与温度传感器3、压力传感器4和液位检测仪5连接；

所述实验套管组1，用于模拟实际的水下井筒；

所述增压设备2，用于为流入实验套管组1内的流体提供压力；

所述温度传感器3，用于测量实验套管组1内的流体的温度；

所述压力传感器4，用于测量实验套管组1内的流体的压力；

所述液位检测仪5，用于测量实验套管组1内的流体的液位变化值；

所述流量检测系统6，用于测量流过高压管线8的流体的流量；

所述数据采集系统7，用于采集并处理温度传感器3测得的实验套管组1内的流体的温度数据，压力传感器4测得的实验套管组1内的流体的压力数据，和液位检测仪5测得的实验套管组1内的流体的液位数据；

所述高压管线8，用于提供流体的流通通道；

所述温度控制系统9，用于对流入实验套管组1内的流体进行温度控制。

在一个实施例中，所述实验套管组1包括：第一层套管、第二层套管、第三层套管、外筒、密封接箍和密封结构；

所述第一层套管套装在所述第二层套管内；

所述第二层套管套装在所述第三层套管内；

所述第三层套管套装在所述外筒内；

在所述第一层套管、所述第二层套管、所述第三层套管和外筒的两端分别连接有密封接箍；