CN108825144B - 深水油井井身结构模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种深水油井井身结构模拟装置，通过设置由内向外依次套设的油管、生产套管、中间套管、表层套管和导管以模拟深水油井的井身结构，各管路的两端通过密封装置实现密封固定，且在密封装置上分别开设测试液入口和测试液出口，在各层环空内分别设置数据测量装置以测量环空内的压力和流体温度等数值，利用该数值与计算模型计算出的结果相比较，从而可以验证套管环空压力计算模型和环空内部流体温度模型的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气开采技术，尤其涉及一种深水油井井身结构模拟装置。
背景技术
海底蕴藏有丰富的石油和天然气资源，随着科学技术的进步，深水油气田已成为石油、天然气能源供应的重要来源。若想实现海底石油和天然气的开采必须建设相应的井身结构，井身结构一般由内向外的多层套管柱构成，在最内层的套管柱内部还设有油管，以为油气生产提供运移通道。在深水油气井测试阶段和生产初期，由于地层流体与海床附近温差大，井身结构各层套管环空密闭空间内流体温度和环空压力迅速增加，过高的压力可能导致套管破裂或上顶井口。不同于陆地和浅水干式井身结构，深水油井井身结构在套管头的作业过程中，需要先将套管头安装在相应的套管上，并使用环空密封工具封堵套管头上方与下方的环形空间，环空密封工具完全封堵了各层套管环空，使得无法通过直接测量的方式获得各层套管环空中的流体温度和环空压力，各层套管环空压力监测和控制难度大。
现有技术中一般通过理论计算的方法获得各层套管环空的环空压力和内部的流体温度，即通过理论推导得出相应的套管环空压力计算模型和环空内部流体温度的计算模型，通过代入相应的参数值以获得实时的套管环空压力和内部的流体温度。
但是，现有技术中的套管环空压力计算模型和环空内部流体温度的计算模型可以根据不同的条件获得多种不同的模型，而由于无法通过直接测量的方式获得深水油气井各层套管环空中的流体温度和环空压力，因此，现有技术中模型的准确性难以验证。
发明内容
为了克服现有技术下的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种深水油井井身结构模拟装置，通过模拟深水油井井身结构并测量模拟结构中各层套管环空内的流体温度和环空压力，从而可以验证套管环空压力计算模型和环空内部流体温度模型的准确性。
本发明提供一种深水油井井身结构模拟装置，包括由内向外依次套设的油管、生产套管、中间套管、表层套管和导管，各管路的第一端通过第一密封装置密封连接，各管路的第二端通过第二密封装置密封连接，所述油管与所述生产套管之间的间隙构成第一环空，所述生产套管和中间套管之间的间隙构成第二环空，所述中间套管和表层套管之间的间隙构成第三环空，所述表层套管和导管之间的间隙构成第四环空；
所述第一密封装置上设有分别联通所述油管、生产套管、中间套管、表层套管和导管的测试液入口，所述第二密封装置上设有分别联通所述油管、生产套管、中间套管、表层套管和导管的测试液出口；在所述第一环空、第二环空、第三环空和第四环空的内部均设有用于测量环空内部数据的数据测量装置。
如上所述的深水油井井身结构模拟装置，可选的，所述第一密封装置包括油管座、生产套管座、中间套管座、表层套管座和导管座；所述油管座、生产套管座、中间套管座、表层套管座和导管座由内向外依次固定相连；所述油管座的第二端与所述油管密封连接，所述生产套管座的第二端与所述生产套管密封连接，所述中间套管座的第二端与所述中间套管密封连接，所述表层套管座的第二端与所述表层套管密封连接，所述导管座的第二端与所述导管密封连接。
如上所述的深水油井井身结构模拟装置，可选的，
所述油管座包括油管座本体、设置在所述油管座本体第一端的油管座凸缘和设置在所述油管座本体第二端的油管座凸起，所述油管座凸缘垂直于所述油管座本体且沿背离所述油管座本体的方向延伸，所述油管的第一端套设在所述油管座凸起的外侧；
所述生产套管座包括生产套管座本体和设置在所述生产套管座本体第二端的生产套管座凸起，所述生产套管座本体与所述油管座本体固定连接，且所述生产套管座本体的第一端抵顶在所述油管座凸缘上，所述生产套管的第一端套设在所述生产套管座凸起的外侧；
所述中间套管座包括中间套管座本体和设置在所述中间套管座本体第二端的中间套管座凸起，所述中间套管座本体与所述生产套管座本体固定连接，且所述中间套管座本体的第一端抵顶在所述油管座凸缘上，所述中间套管的第一端套设在所述中间套管座凸起的外侧；
所述表层套管座包括表层套管座本体，所述表层套管座本体的第二端设有表层套管座第一凸起，所述表层套管座第一凸起的第二端还设有表层套管座第二凸起，所述表层套管座本体与所述中间套管座本体固定连接，所述表层套管的第一端套设在所述表层套管座第二凸起的外侧；
所述导管座包括导管座本体和设置在所述导管座本体第二端的导管座凸起，所述导管座本体与所述表层套管座第一凸起固定连接，且所述导管座本体的第一端抵顶在所述表层套管座本体上，所述导管套设在所述导管座凸起的外侧。
如上所述的深水油井井身结构模拟装置，可选的，所述测试液入口包括油管测试液入口、生产套管测试液入口、中间套管测试液入口、表层套管测试液入口和导管测试液入口；
所述油管测试液入口设置在所述油管座凸缘上，所述油管座内设有联通所述油管内部和所述油管测试液入口的流体通道；
所述生产套管测试液入口设置在所述油管座凸缘上，所述油管座内设有联通所述生产套管内部和所述生产套管测试液入口的流体通道；
所述中间套管测试液入口设置在所述中间套管座本体上，所述中间套管座内设有联通所述中间套管内部和所述中间套管测试液入口的流体通道；
所述表层套管测试液入口设置在所述表层套管座本体上，所述表层套管座内设有联通所述表层套管内部和所述表层套管测试液入口的流体通道；
所述导管测试液入口设置在所述导管座本体上，所述导管座内设有联通所述导管内部和所述导管测试液入口的流体通道。
如上所述的深水油井井身结构模拟装置，可选的，在所述生产套管座本体与所述油管座本体之间、所述中间套管座本体与所述生产套管座本体之间、所述表层套管座本体与所述中间套管座本体之间及所述导管座本体与所述表层套管座第一凸起之间均设有第一密封件。
如上所述的深水油井井身结构模拟装置，可选的，所述第二密封装置包括油管头、生产套管头、中间套管头、表层套管头和导管头；
所述油管头包括油管头本体，所述油管头本体上设有用于安装所述油管的通孔，所述油管设置在所述通孔内，且所述油管的第二端延伸至所述通孔的外侧，所述油管的第二端上还设有堵塞；
所述生产套管头包括生产套管头本体、设置在所述生产套管头本体第一端的生产套管头第一凸起和设置在所述生产套管头第二端的生产套管头第二凸起，所述油管头本体的内侧与所述生产套管头第二凸起固定连接，且所述油管头本体的第一端抵顶在所述生产套管头本体上；所述生产套管的第二端套设在所述生产套管头第一凸起的外侧；
所述中间套管头包括中间套管头本体和设置在所述中间套管头本体第一端的中间套管头凸起，所述中间套管的第二端套设在所述中间套管头凸起的外侧；
所述表层套管头包括表层套管头本体和设置在所述表层套管头本体第一端的表层套管头凸起，所述表层套管的第二端套设在所述表层套管头凸起的外侧；所述油管头本体的外侧、所述生产套管头本体的外侧和所述中间套管头本体的外侧均抵顶在所述表层套管头本体的内表面上，且所述生产套管头本体和所述中间套管头本体之间间隔一定的距离；
所述导管头包括导管头本体和设置在所述导管头本体第一端的导管头凸起，所述导管的第二端套设在所述导管头凸起的外侧；所述导管头本体的内表面与所述表层套管头本体的外表面固定连接。
如上所述的深水油井井身结构模拟装置，可选的，所述测试液出口包括油管测试液出口、生产套管测试液出口、中间套管测试液出口、表层套管测试液出口和导管测试液出口；
所述油管测试液出口设置在所述堵塞上，所述堵塞内设有联通所述油管内部和所述油管测试液出口的流体通道；
所述生产套管测试液出口设置在所述油管头本体上，所述油管头内设有联通所述生产套管内部和所述生产套管测试液出口的流体通道；
所述中间套管测试液出口设置在所述表层套管头本体上，所述表层套管头内设有联通所述中间套管内部和所述中间套管测试液出口的流体通道；
所述表层套管测试液出口设置在所述表层套管头本体上，所述表层套管头内设有联通所述表层套管内部和所述表层套管测试液出口的流体通道；
所述导管测试液出口设置在所述导管头本体上，所述导管头内设有联通所述导管内部和所述导管测试液出口的流体通道。
如上所述的深水油井井身结构模拟装置，可选的，在所述油管头本体的内侧与所述生产套管头第二凸起之间、所述生产套管头本体的外侧与所述表层套管头本体的内表面之间、所述中间套管头本体的外侧与所述表层套管头本体的内表面之间及所述导管头本体的内表面与所述表层套管头本体的外表面之间均设有第二密封件。
如上所述的深水油井井身结构模拟装置，可选的，所述油管头本体与所述表层套管头本体、所述生产套管头本体与所述表层套管头本体、所述中间套管头本体与所述表层套管头本体及所述导管头本体与所述表层套管头本体均通过第二紧固件固定连接。
如上所述的深水油井井身结构模拟装置，可选的，所述数据测量装置包括压力传感器和温度传感器。
本发明提供的深水油井井身结构模拟装置，通过设置由内向外依次套设的油管、生产套管、中间套管、表层套管和导管以模拟深水油井的井身结构，各管路的两端通过密封装置实现密封固定，且在密封装置上分别开设测试液入口和测试液出口，在各层环空内分别设置数据测量装置以测量环空内的压力和流体温度等数值，利用该数值与计算模型计算出的结果相比较，从而可以验证套管环空压力计算模型和环空内部流体温度模型的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的深水油井井身结构模拟装置的结构简图；
图2为本发明一实施例提供的第一密封装置的结构简图；
图3为本发明一实施例提供的第二密封装置的结构简图；
图4为本发明一实施例提供的堵塞的结构简图。
附图标记：
100-油管； 101-油管座；
1011-油管座本体； 1012-油管座凸缘；
1013-油管座凸起； 102-油管头；
1021-油管头本体； 1022-油管头凸起；
103-堵塞； 200-生产套管；
201-生产套管座； 2011-生产套管座本体；
2012-生产套管座凸起； 202-生产套管头；
2021-生产套管头本体； 2022-生产套管头第一凸起；
2023-生产套管头第二凸起； 300-中间套管；
301-中间套管座； 3011-中间套管座本体；
3012-中间套管座凸起； 302-中间套管头；
3021-中间套管头本体； 3022-中间套管头凸起；
400-表层套管； 401-表层套管座；
4011-表层套管座本体； 4012-表层套管座第一凸起；
4013-表层套管座第二凸起； 402-表层套管头；
4021-表层套管头本体； 4022-表层套管头凸起；
500-导管； 501-导管座；
5011-导管座本体； 5012-导管座凸起；
502-导管头； 5021-导管头本体；
5022-导管头凸起； 600-第一环空；
700-第二环空； 800-第三环空；
900-第四环空； 1000-接头；
2000-引线密封塞。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
图1为本发明一实施例提供的深水油井井身结构模拟装置的结构简图；请参照图1。本实施例提供一种深水油井井身结构模拟装置，包括由内向外依次套设的油管100、生产套管200、中间套管300、表层套管400和导管500，各管路的第一端通过第一密封装置密封连接，各管路的第二端通过第二密封装置密封连接，油管100与生产套管200之间的间隙构成第一环空600，生产套管200和中间套管300之间的间隙构成第二环空700，中间套管300和表层套管400之间的间隙构成第三环空800，表层套管400和导管500之间的间隙构成第四环空900；
参照图2和图3所示，第一密封装置上设有分别联通油管100、生产套管200、中间套管300、表层套管400和导管500的测试液入口，第二密封装置上设有分别联通油管100、生产套管200、中间套管300、表层套管400和导管500的测试液出口；在第一环空600、第二环空700、第三环空800和第四环空900的内部均设有用于测量环空内部数据的数据测量装置。
具体的，本实施例中油管100、生产套管200、中间套管300、表层套管400和导管500均呈圆柱状，且由内向外依次套设设置，即油管100的外侧套设有生产套管200，生产套管200的外侧套设有中间套管300，中间套管300的外侧套设有表层套管400，表层套管400的外侧套设有导管500。各管路的第一端通过第一密封装置密封连接，第二端通过第二密封装置密封连接。各管路之间均有一定的间隙，其中，油管100与生产套管200之间的间隙构成第一环空600，生产套管200和中间套管300之间的间隙构成第二环空700，中间套管300和表层套管400之间的间隙构成第三环空800，表层套管400和导管500之间的间隙构成第四环空900，通过上述设置本实施例的装置能够完整的模拟深水油井的井身结构。
进一步的，为模拟深水油井井身结构中液体的流动，在本实施例中第一密封装置上设有分别联通油管100、生产套管200、中间套管300、表层套管400和导管500的测试液入口，第二密封装置上设有分别联通油管100、生产套管200、中间套管300、表层套管400和导管500的测试液出口；将上述测试液入口和测试液出口分别连接相应的测试液输入装置和测试液收集装置，即可在各管路内部形成流动的测试液，以模拟深水油井井身结构中液体的流动。
进一步的，为验证相关理论模型的正确性，本实施例中在各环空内还设有用于测量环空内部数据的数据测量装置，通过将数据测量装置的测量值与理论模型的计算值进行比较即可验证理论模型的正确性。一般的，影响深水油井井身结构稳定性的主要因素为环空压力，而环空压力又受流体温度的影响，即流体受热膨胀后会改变环空内的压力。因此，本实施例中，数据测量装置主要包括压力传感器和温度传感器；本领域技术人员清楚的是，还可以设置诸如应变片等装置来检测各层管路的应变，具体装置可根据需要验证模型的不同来设置。
本实施例提供的深水油井井身结构模拟装置，通过设置由内向外依次套设的油管100、生产套管200、中间套管300、表层套管400和导管500以模拟深水油井的井身结构，各管路的两端通过密封装置实现密封固定，且在密封装置上分别开设测试液入口和测试液出口，在各层环空内分别设置数据测量装置以测量环空内的压力和流体温度等数值，通过该数值与计算模型计算出的结果的比较，从而可以验证套管环空压力计算模型和环空内部流体温度模型的准确性。
进一步的，本实施例中第一密封装置包括油管座101、生产套管座201、中间套管座301、表层套管座401和导管座501。油管座101、生产套管座201、中间套管座301、表层套管座401和导管座501由内向外依次固定相连；油管座101的第二端与油管100密封连接，生产套管座201的第二端与生产套管200密封连接，中间套管座301的第二端与中间套管300密封连接，表层套管座401的第二端与表层套管400密封连接，导管座501的第二端与导管500密封连接。
在一个可选的实施方式中，油管座101包括油管座本体1011、设置在油管座本体1011第一端的油管座凸缘1012和设置在油管座本体1011第二端的油管座凸起1013。油管座本体1011、油管座凸缘1012和油管座凸起1013均呈圆柱状，其中，油管座凸缘1012垂直于油管座本体1011且沿背离油管座本体1011的方向延伸，即油管座凸缘1012的直径大于油管座本体1011的直径；油管座凸起1013的直径小于油管座本体1011，在油管座本体1011的第二端上形成一个圆柱状凸台，油管100的第一端套设在油管座凸起1013的外侧，具体的，可以通过螺纹连接的方式使二者进行连接固定，并在连接处设置密封圈以保证密封。
生产套管座201包括生产套管座本体2011和设置在生产套管座本体2011第二端的生产套管座凸起2012。生产套管座本体2011和生产套管座凸起2012均呈圆柱状，生产套管座凸起2012的直径小于生产套管座本体2011的直径，在生产套管座本体2011的第二端上形成一个圆柱状凸台。生产套管座本体2011与油管座本体1011固定连接，且生产套管座本体2011的第一端抵顶在油管座凸缘1012上，生产套管200的第一端套设在生产套管座凸起2012的外侧，具体的，可以通过螺纹连接的方式使二者进行连接固定，并在连接处设置密封圈以保证密封。
中间套管座301包括中间套管座本体3011和设置在中间套管座本体3011第二端的中间套管座凸起3012。中间套管座本体3011和中间套管座凸起3012均呈圆柱状，中间套管座凸起3012的直径小于中间套管座本体3011的直径，在中间套管座本体3011的第二端上形成一个圆柱状凸台。中间套管座本体3011与生产套管座本体2011固定连接，且中间套管座本体3011的第一端抵顶在油管座凸缘1012上，中间套管300的第一端套设在中间套管座凸起3012的外侧，具体的，可以通过螺纹连接的方式使二者进行连接固定，并在连接处设置密封圈以保证密封。
表层套管座401包括表层套管座本体4011，表层套管座本体4011的第二端设有表层套管座第一凸起4012，表层套管座第一凸起4012的第二端还设有表层套管座第二凸起4013，表层套管座本体4011、表层套管座第一凸起4012和表层套管座第二凸起4013均呈圆柱状，即表层套管座第一凸起4012的直径小于表层套管座本体4011的直径，表层套管座第二凸起4013的直径小于表层套管座第一凸起4012的直径，在表层套管座本体4011上形成阶梯状的两层凸台。表层套管座本体4011与中间套管座本体3011固定连接，表层套管400的第一端套设在表层套管座第二凸起4013的外侧，具体的，可以通过螺纹连接的方式使二者进行连接固定，并在连接处设置密封圈以保证密封。
导管座501包括导管座本体5011和设置在导管座本体5011第二端的导管座凸起5012，导管座本体5011和导管座凸起5012均呈圆柱状，其中，导管座凸起5012的直径小于导管座本体5011的直径，在导管座本体5011的第二端上形成一个圆柱状凸台。导管座本体5011与表层套管座第一凸起4012固定连接，且导管座本体5011的第一端抵顶在表层套管座本体4011上，导管500套设在导管座凸起5012的外侧，具体的，可以通过螺纹连接的方式使二者进行连接固定，并在连接处设置密封圈以保证密封。
更进一步的，测试液入口包括油管测试液入口、生产套管测试液入口、中间套管测试液入口、表层套管测试液入口和导管测试液入口；
其中，油管测试液入口设置在油管座凸缘1012上，油管座101内设有联通油管100内部和油管测试液入口的流体通道。在本实施例中，该流体通道包括竖直段和水平段两部分，竖直段依次穿过油管座本体1011和油管座凸起1013后与油管100内部联通，水平段设置在油管座凸缘1012上且与竖直段连接，水平段的入口即为油管测试液入口，为方便与相应的测试液输入装置接通，可以在油管测试液入口设置相应的接头1000。
生产套管测试液入口也设置在油管座凸缘1012上，油管座101内设有联通生产套管200内部和生产套管测试液入口的流体通道。在本实施例中，该流体通道也包括竖直段和水平段两部分，竖直段穿过油管座本体1011后与生产套管200内部联通，即竖直段连接第一环空600，水平段设置在油管座凸缘1012上且与竖直段连接，水平段的入口即为生产套管测试液入口，为方便与相应的测试液输入装置接通，可以在生产套管测试液入口设置相应的接头1000。
中间套管测试液入口设置在中间套管座本体3011上，中间套管座301内设有联通中间套管300内部和中间套管测试液入口的流体通道。在本实施例中，该流体通道包括竖直段和水平段两部分，竖直段依次穿过中间套管座本体3011和中间套管座凸起3012后与中间套管300内部联通，即竖直段连接第二环空700，水平段设置在中间套管座本体3011上且与竖直段连接，水平段的入口即为中间套管测试液入口，为方便与相应的测试液输入装置接通，可以在中间套管测试液入口设置相应的接头1000。
表层套管测试液入口设置在表层套管座本体4011上，表层套管座401内设有联通表层套管400内部和表层套管测试液入口的流体通道。在本实施例中，该流体通道包括竖直段和水平段两部分，竖直段依次穿过表层套管座本体4011、表层套管座第一凸起4012和表层套管座第二凸起4013后与表层套管400内部联通，即竖直段连接第三环空800，水平段设置在表层套管座本体4011上且与竖直段连接，水平段的入口即为表层套管测试液入口，为方便与相应的测试液输入装置接通，可以在表层套管测试液入口设置相应的接头1000。
导管测试液入口设置在导管座本体5011上，导管座501内设有联通导管内部和导管测试液入口的流体通道。在本实施例中，该流体通道包括竖直段和水平段两部分，竖直段依次穿过导管座本体5011和导管座凸起5012后与导管500内部联通，即竖直段连接第四环空900，水平段设置在导管座本体5011上且与竖直段连接，水平段的入口即为导管测试液入口，为方便与相应的测试液输入装置接通，可以在导管测试液入口设置相应的接头1000。
可选的，本实施例中为保证各部件连接处的密封性能，可以在生产套管座本体2011与油管座本体1011之间、中间套管座本体3011与生产套管座本体2011之间、表层套管座本体4011与中间套管座本体3011之间及导管座本体5011与表层套管座第一凸起4012之间均设置第一密封件，第一密封件可选用密封圈等现有技术下任意适宜的密封装置。
可选的，本实施例中生产套管座本体2011与油管座本体1011、中间套管座本体3011与生产套管座本体2011、表层套管座本体4011与中间套管座本体3011及导管座本体5011与表层套管座第一凸起4012均通过紧固件固定连接。该紧固件可选用紧固螺钉等现有技术下任意适宜的紧固装置。
进一步的，本实施例中第二密封装置包括油管头102、生产套管头202、中间套管头302、表层套管头402和导管头502。
其中，油管头102包括油管头本体1021，油管头本体1021呈圆柱状，油管头本体1021上设有用于安装油管100的通孔，油管100设置在通孔内，且油管100的第二端伸出该油管头本体1021并延伸至通孔的外侧，在油管100的第二端上还设有堵塞103，参照图4所示，堵塞103内设有三通，三通的一侧出口设有接头1000，另一侧设有引线密封塞2000。在油管头本体1021和油管100的连接处还设有密封圈，以保证密封性。
生产套管头202包括生产套管头本体2021、设置在生产套管头本体2021第一端的生产套管头第一凸起2022和设置在生产套管头本体2021第二端的生产套管头第二凸起2023。生产套管头本体2021、生产套管头第一凸起2022和生产套管头第二凸起2023均呈圆柱状。油管头本体1021与生产套管头第二凸起2023固定连接，具体的，在油管头本体1021的第一端上设有圆环状的油管头凸起1022，油管头凸起1022的外径与油管头本体1021的外径相等，且油管头凸起1022的内径小于等于生产套管头第二凸起2023的外径，油管头凸起1022抵顶在生产套管头第二凸起2023的外侧且油管头凸起1022的第一端抵顶在生产套管头本体2021上。生产套管200的第二端套设在生产套管头第一凸起2022的外侧，具体的，可以通过螺纹连接的方式使二者进行连接固定，并在连接处设置密封圈以保证密封。
中间套管头302包括中间套管头本体3021和设置在中间套管头本体3021第一端的中间套管头凸起3022。中间套管头本体3021和中间套管头凸起3022均呈圆柱状，且中间套管头凸起3022的直径小于中间套管头本体3021的直径，在中间套管头本体3021的第一端上形成一个圆柱状凸台。中间套管300的第二端套设在中间套管头凸起3022的外侧，具体的，可以通过螺纹连接的方式使二者进行连接固定，并在连接处设置密封圈以保证密封。
表层套管头402包括表层套管头本体4021和设置在表层套管头本体4021第一端的表层套管头凸起4022，表层套管400的第二端套设在表层套管头凸起4022的外侧，具体的，可以通过螺纹连接的方式使二者进行连接固定，并在连接处设置密封圈以保证密封。油管头本体1021的外侧、生产套管头本体2021的外侧和中间套管头本体3021的外侧均抵顶在表层套管头本体4021的内表面上，且生产套管头本体2021和中间套管头本体3021之间间隔一定的距离，以形成第二环空700的测试液流道。
导管头502包括导管头本体5021和设置在导管头本体5021第一端的导管头凸起5022。导管头本体5021和导管头凸起5022均呈圆柱状，导管500的第二端套设在导管头凸起5022的外侧，导管头本体5021的内表面与表层套管头本体4021的外表面固定连接，具体的，可以通过螺纹连接的方式使二者进行连接固定，并在连接处设置密封圈以保证密封。
更进一步的，测试液出口包括油管测试液出口、生产套管测试液出口、中间套管测试液出口、表层套管测试液出口和导管测试液出口。
其中，油管测试液出口设置在堵塞103上，堵塞103内设有联通油管100内部和油管测试液出口的流体通道。具体的，油管测试液出口为堵塞103内三通结构的其中一个出口，为方便与相应的测试液收集装置接通，可以在油管测试液出口设置相应的接头1000。该三通的另一侧出口可以设置引线密封塞2000以连接其他实验设备。
生产套管测试液出口设置在油管头本体1021上，油管头102内设有联通生产套管200内部和生产套管测试液出口的流体通道。具体的，油管头本体1021上设有联通第一环空600的流体通道，该流体通道的出口即为生产套管测试液出口，为方便与相应的测试液收集装置接通，可以在生产套管测试液出口设置相应的接头1000。油管头本体1021上还设有联通第一环空600的引线密封塞2000，以采集设置在第一环空600内的数据测量装置所测量的数值。
中间套管测试液出口设置在表层套管头本体4021上，表层套管头402内设有联通中间套管300内部和中间套管测试液出口的流体通道。具体的，表层套管头本体4021上设有联通第二环空700的流体通道，该流体通道的出口即为中间套管侧试液出口，为方便与相应的测试液收集装置接通，可以在中间套管测试液出口设置相应的接头1000。表层套管头本体4021上还设有联通第二环空700的引线密封塞2000，以采集设置在第二环空700内的数据测量装置所测量的数值。
表层套管测试液出口设置在表层套管头本体4021上，表层套管头402内设有联通表层套管400内部和表层套管测试液出口的流体通道。表层套管头本体4021上设有联通第三环空800的流体通道，该流体通道的出口即为表层套管侧试液出口，为方便与相应的测试液收集装置接通，可以在表层套管测试液出口设置相应的接头1000。表层套管测试液出口与中间套管测试液出口分别位于表层套管头本体4021上不同的高度处。表层套管头本体4021上还设有联通第三环空800的引线密封塞2000，以采集设置在第三环空800内的数据测量装置所测量的数值。
导管测试液出口设置在导管头本体5021上，导管头502内设有联通导管500内部和导管测试液出口的流体通道。为方便与相应的测试液收集装置接通，可以在导管测试液出口设置相应的接头1000。导管头本体5021上还设有联通第四环空900的引线密封塞2000，以采集设置在第四环空900内的数据测量装置所测量的数值。
可选的，本实施例中为保证各部件连接处的密封性能，可以在油管头本体1021的内侧与生产套管头第二凸起2023之间、生产套管头本体2021的外侧与表层套管头本体4021的内表面之间、中间套管头本体3021的外侧与表层套管头本体4021的内表面之间及导管头本体5021的内表面与表层套管头本体4021的外表面之间均设有第二密封件，第二密封件可选用密封圈等现有技术下任意适宜的密封装置。
可选的，本实施例中油管头本体1021与表层套管头本体4021、生产套管头本体2021与表层套管头本体4021、中间套管头本体3021与表层套管头本体4021及导管头本体5021与表层套管头本体4021均通过第二紧固件固定连接。该紧固件可选用紧固螺钉等现有技术下任意适宜的紧固装置。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种深水油井井身结构模拟装置，其特征在于，包括由内向外依次套设的油管、生产套管、中间套管、表层套管和导管，各管路的第一端通过第一密封装置密封连接，各管路的第二端通过第二密封装置密封连接，所述油管与所述生产套管之间的间隙构成第一环空，所述生产套管和中间套管之间的间隙构成第二环空，所述中间套管和表层套管之间的间隙构成第三环空，所述表层套管和导管之间的间隙构成第四环空；
所述第一密封装置上设有分别联通所述油管、生产套管、中间套管、表层套管和导管的测试液入口，所述第二密封装置上设有分别联通所述油管、生产套管、中间套管、表层套管和导管的测试液出口；在所述第一环空、第二环空、第三环空和第四环空的内部均设有用于测量环空内部数据的数据测量装置；
所述第一密封装置包括油管座、生产套管座、中间套管座、表层套管座和导管座；所述油管座包括油管座本体、设置在所述油管座本体第一端的油管座凸缘；
所述测试液入口包括油管测试液入口、生产套管测试液入口、中间套管测试液入口、表层套管测试液入口和导管测试液入口；
所述油管测试液入口设置在所述油管座凸缘上，所述油管座内设有联通所述油管内部和所述油管测试液入口的流体通道；
所述生产套管测试液入口设置在所述油管座凸缘上，所述油管座内设有联通所述生产套管内部和所述生产套管测试液入口的流体通道；
所述油管的第二端上还设有堵塞；
所述测试液出口包括油管测试液出口、生产套管测试液出口、中间套管测试液出口、表层套管测试液出口和导管测试液出口；
所述油管测试液出口设置在所述堵塞上，所述堵塞内设有联通所述油管内部和所述油管测试液出口的流体通道。
2.根据权利要求1所述的深水油井井身结构模拟装置，其特征在于，所述油管座、生产套管座、中间套管座、表层套管座和导管座由内向外依次固定相连；所述油管座的第二端与所述油管密封连接，所述生产套管座的第二端与所述生产套管密封连接，所述中间套管座的第二端与所述中间套管密封连接，所述表层套管座的第二端与所述表层套管密封连接，所述导管座的第二端与所述导管密封连接。
3.根据权利要求2所述的深水油井井身结构模拟装置，其特征在于，
所述油管座包括设置在所述油管座本体第二端的油管座凸起，所述油管座凸缘垂直于所述油管座本体且沿背离所述油管座本体的方向延伸，所述油管的第一端套设在所述油管座凸起的外侧；
所述生产套管座包括生产套管座本体和设置在所述生产套管座本体第二端的生产套管座凸起，所述生产套管座本体与所述油管座本体固定连接，且所述生产套管座本体的第一端抵顶在所述油管座凸缘上，所述生产套管的第一端套设在所述生产套管座凸起的外侧；
所述中间套管座包括中间套管座本体和设置在所述中间套管座本体第二端的中间套管座凸起，所述中间套管座本体与所述生产套管座本体固定连接，且所述中间套管座本体的第一端抵顶在所述油管座凸缘上，所述中间套管的第一端套设在所述中间套管座凸起的外侧；
所述表层套管座包括表层套管座本体，所述表层套管座本体的第二端设有表层套管座第一凸起，所述表层套管座第一凸起的第二端还设有表层套管座第二凸起，所述表层套管座本体与所述中间套管座本体固定连接，所述表层套管的第一端套设在所述表层套管座第二凸起的外侧；
所述导管座包括导管座本体和设置在所述导管座本体第二端的导管座凸起，所述导管座本体与所述表层套管座第一凸起固定连接，且所述导管座本体的第一端抵顶在所述表层套管座本体上，所述导管套设在所述导管座凸起的外侧。
4.根据权利要求3所述的深水油井井身结构模拟装置，其特征在于，
所述中间套管测试液入口设置在所述中间套管座本体上，所述中间套管座内设有联通所述中间套管内部和所述中间套管测试液入口的流体通道；
所述表层套管测试液入口设置在所述表层套管座本体上，所述表层套管座内设有联通所述表层套管内部和所述表层套管测试液入口的流体通道；
所述导管测试液入口设置在所述导管座本体上，所述导管座内设有联通所述导管内部和所述导管测试液入口的流体通道。
5.根据权利要求3所述的深水油井井身结构模拟装置，其特征在于，在所述生产套管座本体与所述油管座本体之间、所述中间套管座本体与所述生产套管座本体之间、所述表层套管座本体与所述中间套管座本体之间及所述导管座本体与所述表层套管座第一凸起之间均设有第一密封件。
6.根据权利要求1所述的深水油井井身结构模拟装置，其特征在于，所述第二密封装置包括油管头、生产套管头、中间套管头、表层套管头和导管头；
所述油管头包括油管头本体，所述油管头本体上设有用于安装所述油管的通孔，所述油管设置在所述通孔内，且所述油管的第二端延伸至所述通孔的外侧；
所述生产套管头包括生产套管头本体、设置在所述生产套管头本体第一端的生产套管头第一凸起和设置在所述生产套管头第二端的生产套管头第二凸起，所述油管头本体的内侧与所述生产套管头第二凸起固定连接，且所述油管头本体的第一端抵顶在所述生产套管头本体上；所述生产套管的第二端套设在所述生产套管头第一凸起的外侧；
所述中间套管头包括中间套管头本体和设置在所述中间套管头本体第一端的中间套管头凸起，所述中间套管的第二端套设在所述中间套管头凸起的外侧；
所述表层套管头包括表层套管头本体和设置在所述表层套管头本体第一端的表层套管头凸起，所述表层套管的第二端套设在所述表层套管头凸起的外侧；所述油管头本体的外侧、所述生产套管头本体的外侧和所述中间套管头本体的外侧均抵顶在所述表层套管头本体的内表面上，且所述生产套管头本体和所述中间套管头本体之间间隔一定的距离；
所述导管头包括导管头本体和设置在所述导管头本体第一端的导管头凸起，所述导管的第二端套设在所述导管头凸起的外侧；所述导管头本体的内表面与所述表层套管头本体的外表面固定连接。
7.根据权利要求6所述的深水油井井身结构模拟装置，其特征在于，
所述生产套管测试液出口设置在所述油管头本体上，所述油管头内设有联通所述生产套管内部和所述生产套管测试液出口的流体通道；
所述中间套管测试液出口设置在所述表层套管头本体上，所述表层套管头内设有联通所述中间套管内部和所述中间套管测试液出口的流体通道；
所述表层套管测试液出口设置在所述表层套管头本体上，所述表层套管头内设有联通所述表层套管内部和所述表层套管测试液出口的流体通道；
所述导管测试液出口设置在所述导管头本体上，所述导管头内设有联通所述导管内部和所述导管测试液出口的流体通道。
8.根据权利要求6所述的深水油井井身结构模拟装置，其特征在于，在所述油管头本体的内侧与所述生产套管头第二凸起之间、所述生产套管头本体的外侧与所述表层套管头本体的内表面之间、所述中间套管头本体的外侧与所述表层套管头本体的内表面之间及所述导管头本体的内表面与所述表层套管头本体的外表面之间均设有第二密封件。
9.根据权利要求6所述的深水油井井身结构模拟装置，其特征在于，所述油管头本体与所述表层套管头本体、所述生产套管头本体与所述表层套管头本体、所述中间套管头本体与所述表层套管头本体及所述导管头本体与所述表层套管头本体均通过第二紧固件固定连接。
10.根据权利要求1所述的深水油井井身结构模拟装置，其特征在于，所述数据测量装置包括压力传感器和温度传感器。
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