[发明专利]地层压力测量系统的性能测试装置和方法

说明书

本发明涉及一种地层压力测量系统的性能测试装置和方法，其包括，外筒，所述外筒的内壁设有模拟地层，连接所述外筒上端的密封盖；埋设在所述模拟地层内的引压柱，所述引压柱与第一压力源连接；密封式穿过所述密封盖而延伸到所述外筒内的地层压力测试机构，所述地层压力测试机构连接第二压力源，并且构造成能够测试所述外筒内的压力；以及测试工装组件，所述测试工装组件用于密封所述地层压力测试机构的自由端，并为所述地层压力测试机构连接电控系统。本发明能够模拟井下的环境，从而提高检测地层压力测试机构的准确性。其结构简单、组建方便，并且测量结果更为准确。

技术领域

本发明涉及一种地层压力测量系统测试装置，以及利用这种装置来进行的地层压力测量系统测试方法。

背景技术

随钻测量工具是钻井高技术的重要组成部分，应用这些高技术产品可提高大位移井、高难度水平井的工程控制能力和地层评价能力，提高油层的钻遇率。其中，地层压力随钻测量系统能够确定压力梯度和流体界面，为及时调整钻井液密度和当量循环密度提供依据。从而在保证安全和优化钻井、有效探测高压层、开发低压油气层、修改完善地质模型等方面具有重要意义。

目前，国内的地层压力随钻测量系统都处于样机研究及试验阶段，该系统需要地面模拟测试来检验样机是否满足各项设计指标及功能完整性。地面模拟测试包括测压准确性、耐温、耐压等功能测试。现有的测试手段主要包括搭建大型的机、电、液控制的模拟井筒系统或实钻试验井眼，然而这种方法组建成本和维护成本较高，组建工作量大。另外，这些测试系统，无法满足多种尺寸需求，且难以模拟井下地层压力环境及多种压力体系。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种地层压力测量系统的性能测试装置和方法，能够检测地层压力测试系统的准确性，以及耐高温、耐高压的性能，其中装置的结构简单，组建方便，并且模拟井下压力环境，满足多种尺寸需求。

根据本发明的一个方面，提出了一种地层压力测量系统的性能测试装置，其特征在于，包括，

外筒，所述外筒的内壁设有模拟地层，

连接所述外筒上端的密封盖；

埋设在所述模拟地层内的引压柱，所述引压柱与第一压力源连接；

密封式穿过所述密封盖而延伸到所述外筒内的地层压力测试机构，所述地层压力测试机构连接第二压力源，并且构造成能够测试所述外筒内的压力；以及

测试工装组件，所述测试工装组件用于密封所述地层压力测试机构的自由端，并为所述地层压力测试机构连接电控系统。

本发明的进一步改进在于，所述地层压力测试机构包括密封式穿过所述密封盖的钻铤外壳，设置在所述钻铤外壳内的仪器芯轴，以及设置在所述钻铤外壳下部的探头；

其中，所述探头构造成能在所述仪器芯轴的控制下径向地伸缩运动，以抽取所述模拟地层中的地层流体进行测量。

本发明的进一步改进在于，所述钻铤外壳通过系统引泄压接头与所述第二压力源连接。

本发明的进一步改进在于，所述测试工装组件包括与所述钻铤外壳上端密封相连的密封头，连接所述仪器芯轴的引线筒，以及连接所述引线筒的电连线器。

本发明的进一步改进在于，所述模拟地层为环状的，在所述模拟地层均匀间隔开地埋设了多个引压柱。

本发明的进一步改进在于，各所述引压柱内均设有流道，所述流道通过设置在所述引压柱的外壁上的若干出口与所述模拟地层连通。

本发明的进一步改进在于，所述流道的端部通过地层引泄压接头与所述第一压力源连通。

本发明的进一步改进在于，所述密封盖与所述外筒的之间设置密封件。

根据本发明的另一个方面，提出了一种地层压力测量系统的性能测试方法，包括：