[发明专利]一种油层套管外压挤毁的测试装置及测试方法

说明书

本发明提供了一种油层套管外压挤毁的测试装置及测试方法。所述测试装置包括挤压单元、驱动单元和监测单元，挤压单元包括至少两个刚性挤压件，所述刚性挤压件具有能够与待测油层套管外壁贴合的弧形内表面以及背离所述待测油层套管的受力外表面；驱动单元被设置为通过推动所述至少两个刚性挤压件的受力外表面，向所述弧形内表面提供朝向待测油层套管的中轴线的挤压力，以挤压所述待测油层套管；监测单元包括至少两个应变监测组件，所述应变监测组件设置在所述待测油层套管的内壁上。所述测试方法包括采用上述装置进行油层套管外压挤毁测试。本发明的有益效果包括：测试风险极大降低、测试精确度提高，更具有普适性。

技术领域

本发明涉及油气作业用管类测试领域，具体地，涉及一种油层套管外压挤毁的测试装置及测试方法。

背景技术

目前，油气井在固井完井中使用油层套管，并在油层套管上设置射孔，通过油层套管的射孔使地层油藏的油气能够透过油层套管，流入套管内，进而采出地面。

然而，在对油层套管实施爆炸射孔后，油层套管设置在深部地层，外侧都是岩层，深部地层压力大，油层套管外侧受到地层压力大，而由于射孔的存在，油层套管抗外挤(挤毁)能力会下降，而在压裂以及试油作业中因对套管射孔后的抗挤毁能力考虑不足，经常在油层射孔段发生套管缩径变形，即挤毁失效。

目前，为了准确确定具有射孔的油层套管的抗挤压能力设置了测试方案，具体地，首先将油层套管的射孔堵上，然后将油层套管的中间部分置于密封的腔室中而两端部分置于外面，向密封腔室施加等同于地层压力的超高流体压力(100MPa以上)，使得油层套管外侧受压从而模拟油层套管受到的地层压力情况。该方案存在的缺点可以包括：由于施加的是超高流体压力，测试风险非常大，并且，密封难度也极大；需要封堵射孔，未封堵射孔和已封堵射孔的油层套管的受力肯定不相同，因此封堵射孔会影响油层套管的受力，进而影响测试精度；封堵射孔对于研究射孔应力变化也存在影响，影响测试准确性。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种油层套管外压挤毁的测试装置及测试方法，以获取油层套管在外压挤毁下的应力、应变数据。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种油层套管外压挤毁的测试装置。所述测试装置可包括挤压单元、驱动单元和监测单元，其中，挤压单元可包括至少两个刚性挤压件，所述刚性挤压件具有能够与待测油层套管外壁贴合的弧形内表面以及背离所述待测油层套管的受力外表面，所述至少两个刚性挤压件的弧形内表面在所述待测油层套管外壁圆周向的覆盖率不小于90％且所述至少两个刚性挤压件彼此互不接触；驱动单元被设置为通过推动所述至少两个刚性挤压件的受力外表面，向所述弧形内表面提供朝向待测油层套管的中轴线的挤压力，以挤压所述待测油层套管；监测单元可包括至少两个应变监测组件，所述应变监测组件设置在所述待测油层套管的内壁上。

在本发明的油层套管外压挤毁的测试装置的一个示例性实施例中，所述驱动单元可包括至少两个驱动组件，所述驱动组件和所述刚性挤压件一一对应，所述驱动组件朝向所述刚性挤压件的一侧能够贴合在所述刚性挤压件的受力外表面上，以推动刚性挤压件挤压所述待测油层套管。

在本发明的油层套管外压挤毁的测试装置的一个示例性实施例中，所述测试装置还可包括缓冲单元，所述缓冲单元可设置在所述挤压单元和所述待测油层套管之间，所述缓冲单元能够平衡所述待测油层套管被挤压时出现的受力不均。

在本发明的油层套管外压挤毁的测试装置的一个示例性实施例中，所述缓冲单元可包括至少两个缓冲组件，所述缓冲组件和所述刚性挤压件一一对应，所述缓冲组件设置在所述待测油层套管和所述刚性挤压件之间，并分别能够与所述待测油层套管的外壁以及所述刚性挤压件的弧形内表面相贴合。

在本发明的油层套管外压挤毁的测试装置的一个示例性实施例中，所述缓冲单元可包括筒形弹性件，所述筒形弹性件能够套设在所述待测油层套管上，并具有能够与所述刚性挤压件弧形内表面贴合的外表面。