CN110242277B - 一种固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法 - Google Patents
一种固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110242277B CN110242277B CN201910556065.7A CN201910556065A CN110242277B CN 110242277 B CN110242277 B CN 110242277B CN 201910556065 A CN201910556065 A CN 201910556065A CN 110242277 B CN110242277 B CN 110242277B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sliding sleeve
- pressure
- well cementation
- cementation sliding
- nipple
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims abstract description 79
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 51
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 3
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 claims description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012827 research and development Methods 0.000 abstract description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 241000269793 Cryothenia peninsulae Species 0.000 description 4
- 210000000080 chela (arthropods) Anatomy 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/06—Measuring temperature or pressure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明属于固井滑套工具技术领域，具体涉及一种固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法，包括加载设备、实验工装和测量控制机构，加载设备由轨道、可移动平台、加载液缸总成、下夹持钳升降立柱、下夹持钳、上夹持钳立柱、上夹持钳、可升降平台及PLC控制器总成组成；实验工装由固井滑套类工具、打压接头，水泥填充装置、套管短节、试压井筒组成；测量控制机构包括控制系统和处理系统CPU；该发明实现了固井滑套端口启动模拟压力实验，贴近此类工具在井下的实际工作状态，为固井滑套类工具的研发提供了实验平台，解决实际生产问题。
Description
技术领域
本发明属于固井滑套工具技术领域，具体涉及一种固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法。
背景技术
对于固井滑套类井下工具设计时，如何确定合理的端口形状、角度、面积(改变端口长度和个数)、外敷材料等，常规设计依靠经验、数值模拟等进行评价，设计成的工具入井后，存在工具性能不稳定，地层起裂困难，施工风险大，应急耗时长、成本不可控等问题。
发明内容
本发明提供的固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法目的一是克服现有技术中固井滑套类工具不能贴近井下的实际工作状态，不能解决实际生产问题；目的二是克服现有技术中在设计固井滑套类井下工具时，不能确定合理的端口形状、角度、面积(改变端口长度和个数)、外敷材料等，常规设计依靠经验、数值模拟等进行评价，设计成的工具入井后，存在工具性能不稳定，地层起裂困难，施工风险大，应急耗时长、成本不可控等问题。
为此，本发明提供了一种固井滑套端口启动模拟装置，包括加载设备、实验工装和测量控制机构，所述加载设备包括轨道、可移动平台、加载液缸总成、下夹持钳升降立柱、下夹持钳、上夹持钳立柱、上夹持钳、可升降平台及PLC控制器总成，轨道的上面分别连接可移动平台和可升降平台，可移动平台的上面左部连接PLC控制器总成，可移动平台的上面中部连接加载液缸总成，PLC控制器总成连接加载液缸总成，可移动平台的上面右部自前向后依次连接下夹持钳升降立柱和上夹持钳立柱，下夹持钳升降立柱套连下夹持钳左端，上夹持钳立柱套连上夹持钳左端，下夹持钳升降立柱和上夹持钳立柱均连接加载液缸总成且下夹持钳位于上夹持钳下方；
所述实验工装包括固井滑套类工具、打压接头，水泥填充装置、套管短节一和试压井筒，套管短节一或试压井筒能够连接在可升降平台的上面，套管短节一内套固井滑套类工具，上夹持钳的右端连接固井滑套类工具，下夹持钳的右端能够连接套管短节一或试压井筒，水泥填充装置连接套管短节一的上面，试压井筒的上面和侧面分别连接打压接头；
所述测量控制机构包括第一控制系统、第二控制系统和处理系统CPU，第一控制系统包括第一空压机、第一高压泵、第一止回阀、第一压力传感器、第一溢流阀和第三压力传感器，第一高压泵的一端、第一压力传感器的一端、第三压力传感器的一端和第一溢流阀的一端均连接处理系统CPU，第一高压泵的另一端依次连接第一空压机和第一止回阀的一端，第一压力传感器的另一端连接在第一空压机和第一止回阀之间，第三压力传感器的另一端、第一止回阀的另一端和第一溢流阀的另一端均连接试压井筒侧面的打压接头；第二控制系统包括第二空压机、第二高压泵、第二止回阀、第二压力传感器、第二溢流阀和第四压力传感器，第二高压泵的一端、第二压力传感器的一端、第四压力传感器的一端和第二溢流阀的一端均连接处理系统CPU，第二高压泵的另一端依次连接第二空压机和第二止回阀的一端，第二压力传感器的另一端连接在第二空压机和第二止回阀之间，第四压力传感器的另一端、第二止回阀的另一端和第二溢流阀的另一端均连接试压井筒上面的打压接头。
所述试压井筒包括密封塞、螺纹压环、第一密封圈、井口、第二密封圈、转换接头、套管短节二、底座、第三密封圈、密封轴、防旋转套管短节和内六方平端紧定螺钉，井口的上部内侧轴向上连接密封塞，密封塞的中心轴上自上向下开设内压进口，密封塞的外壁套接螺纹压环，密封塞的下部外侧连接第一密封圈，井口的中部由外向内开设外压进口，井口的下面通过内六方平端紧定螺钉套接防旋转套管短节，密封塞的下面通过套管短节二连接底座，转换接头套接在套管短节二和防旋转套管短节之间，底座的下面中部轴向上连接密封轴，密封轴的上面连接第三密封圈。
所述可升降平台的结构为圆柱体，圆柱体的外部由内向外依次套接多个圆环形柱体。
所述加载液缸总成包括第一液缸、第一柱塞、第二液缸和第二柱塞，下夹持钳升降立柱的上面连接第一柱塞，下夹持钳升降立柱的上部连接第一液缸，上夹持钳立柱的上面连接第二柱塞，上夹持钳立柱的上部连接第二液缸。
所述可移动平台包括车轮和底盘，底盘的下面连接车轮，车轮连接轨道。
所述套管短节一内涂脱模剂或机油。
所述固井滑套端口启动模拟装置的模拟方法包括如下步骤：
1)选取套管短节一，由下夹持钳夹持套管短节一，通过可移动平台左右移动和第一液缸上下移动带动下夹持钳相应移动直至将套管短节一置于可升降平台上面中部；
2)由上夹持钳夹持固井滑套类工具，通过可移动平台左右移动和第二液缸上下移动带动上夹持钳相应移动直至将固井滑套类工具置于套管短节一上面中部，将固井滑套类工具下压至套管短节一内且固井滑套类工具下面与可升降平台下面接触；
3)启动水泥填充装置向套管短节一与固井滑套类工具间的环形空间充填水泥；
4)待充填的水泥凝固后形成水泥环，通过可升降平台起升和上夹持钳上移将凝固有水泥环的固井滑套类工具上移直至水泥环与套管短节一完全分离；
5)可升降平台起升部分下移，下夹持钳上移至解除其对套管短节一的夹持；
6)下夹持钳夹持试压井筒并将试压井筒置于可升降平台上面中部，将凝固有水泥环的固井滑套类工具悬挂于试压井筒中，试压井筒的内压进口和外压进口均连接打压接头；
7)当试压井筒打压时，内压进口和外压进口压力发生变化，压力传感器采集数据后传至处理系统CPU与设定数据对比，测量控制机构的第一控制系统和第二控制系统进行泄压补压动作，完成实验压力供给。
所述步骤1)的套管短节一内径尺寸为钻井尺寸内径的110％。
所述步骤7)内压进口打压至固井滑套类工具现场最高工作压力的120％，外压进口的打压压力取实际待下入位置地层压力。
本发明的有益效果：本发明提供的这种固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法，当试压井筒打压时，内压进口和外压进口压力发生变化，压力传感器采集数据后传至处理系统CPU与设定数据对比，测量控制机构的第一控制系统和第二控制系统进行泄压补压动作，完成实验压力供给，能实现固井滑套类井下工具在固井条件下滑套端口开启压力实验；同时此种固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法用于确定固井滑套类工具滑套端口形状、角度、面积(改变端口长度和个数)、外敷材料等设计参数，贴近此类工具在井下的实际工作状态，为固井滑套类工具的研发提供了实验平台，解决实际生产问题。
附图说明
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1是固井滑套端口启动模拟装置结构示意图；
图2是加载设备结构左视图；
图3是加载设备结构俯视图；
图4是试压井筒结构图；
图5是可升降平台结构主视图；
图6是可升降平台结构俯视图；
图7是固井滑套端口启动模拟装置模拟固井状态示意图；
图8是加载液缸总成结构示意图。
附图标记说明：1、轨道；2、可移动平台；2-1、车轮；2-2、底盘；3、加载液缸总成；3-1、第一液缸；3-2、第一柱塞；3-3、第二液缸；3-4、第二柱塞；4、下夹持钳升降立柱；5、下夹持钳；6、上夹持钳立柱；7、上夹持钳；8、可升降平台；9、PLC控制器总成；10、固井滑套类工具；11、打压接头；12、水泥填充装置；13、套管短节一；14、试压井筒；14-1、密封塞；14-2、螺纹压环；14-3、第一密封圈；14-4、井口；14-5、第二密封圈；14-6、转换接头；14-7、套管短节二；14-8、底座；14-9、第三密封圈；14-10、密封轴；14-11、防旋转套管短节；14-12、内六方平端紧定螺钉；14-a、内压进口；14-b、外压进口；15、第一空压机；15-1、第二空压机；16、第一高压泵；16-1、第二高压泵；17、第一止回阀；17-1、第二止回阀；18、第一压力传感器；18-1、第三压力传感器；18-2、第二压力传感器；18-3、第四压力传感器；19、第一溢流阀；19-1、第二溢流阀；20、第一控制系统；21、第二控制系统；22、处理系统CPU。
具体实施方式
实施例1：
如图1-8所示，一种固井滑套端口启动模拟装置，包括加载设备、实验工装和测量控制机构，所述加载设备包括轨道1、可移动平台2、加载液缸总成3、下夹持钳升降立柱4、下夹持钳5、上夹持钳立柱6、上夹持钳7、可升降平台8及PLC控制器总成9，轨道1的上面分别连接可移动平台2和可升降平台8，可移动平台2的上面左部连接PLC控制器总成9，可移动平台2的上面中部连接加载液缸总成3，PLC控制器总成9连接加载液缸总成3，可移动平台2的上面右部自前向后依次连接下夹持钳升降立柱4和上夹持钳立柱6，下夹持钳升降立柱4套连下夹持钳5左端，上夹持钳立柱6套连上夹持钳7左端，下夹持钳升降立柱4和上夹持钳立柱6均连接加载液缸总成3且下夹持钳5位于上夹持钳7下方；
所述实验工装包括固井滑套类工具10、打压接头11，水泥填充装置12、套管短节一13和试压井筒14，套管短节一13或试压井筒14能够连接在可升降平台8的上面，套管短节一13内套固井滑套类工具10，上夹持钳7的右端连接固井滑套类工具10，下夹持钳5的右端能够连接套管短节一13或试压井筒14，水泥填充装置12连接套管短节一13的上面，试压井筒14的上面和侧面分别连接打压接头11；
所述测量控制机构包括第一控制系统20、第二控制系统21和处理系统CPU22，第一控制系统20包括第一空压机15、第一高压泵16、第一止回阀17、第一压力传感器18、第一溢流阀19和第三压力传感器18-1，第一高压泵16的一端、第一压力传感器18的一端、第三压力传感器18-1的一端和第一溢流阀19的一端均连接处理系统CPU22，第一高压泵16的另一端依次连接第一空压机15和第一止回阀17的一端，第一压力传感器18的另一端连接在第一空压机15和第一止回阀17之间，第三压力传感器18-1的另一端、第一止回阀17的另一端和第一溢流阀19的另一端均连接试压井筒14侧面的打压接头11；第二控制系统21包括第二空压机15-1、第二高压泵16-1、第二止回阀17-1、第二压力传感器18-2、第二溢流阀19-1和第四压力传感器18-3，第二高压泵16-1的一端、第二压力传感器18-2的一端、第四压力传感器18-3的一端和第二溢流阀19-1的一端均连接处理系统CPU22，第二高压泵16-1的另一端依次连接第二空压机15-1和第二止回阀17-1的一端，第二压力传感器18-2的另一端连接在第二空压机15-1和第二止回阀17-1之间，第四压力传感器18-3的另一端、第二止回阀17-1的另一端和第二溢流阀19-1的另一端均连接试压井筒14上面的打压接头11。
选取套管短节一13，PLC控制器总成9控制可移动平台2和加载液缸总成3，由下夹持钳5夹持套管短节一13，通过可移动平台2左右移动和加载液缸总成3上下移动带动下夹持钳5相应移动直至将套管短节一13置于可升降平台8上面中部；
由上夹持钳7夹持固井滑套类工具10，通过可移动平台2左右移动和加载液缸总成3上下移动带动上夹持钳7相应移动直至将固井滑套类工具10置于套管短节一13上面中部，将固井滑套类工具10下压至套管短节一13内且固井滑套类工具10下面与可升降平台8下面接触；启动水泥填充装置12向套管短节一13与固井滑套类工具10间的环形空间充填水泥；待充填的水泥凝固后形成水泥环，通过可升降平台8起升和上夹持钳7上移将凝固有水泥环的固井滑套类工具10上移直至水泥环与套管短节一13完全分离；可升降平台8起升部分下移，下夹持钳5上移至解除其对套管短节一13的夹持；下夹持钳5夹持试压井筒14并将试压井筒14置于可升降平台8上面中部，将凝固有水泥环的固井滑套类工具10悬挂于试压井筒14中，当试压井筒14打压时，压力传感器采集数据后传至处理系统CPU22与设定数据对比，测量控制机构的第一控制系统20和第二控制系统21进行泄压补压动作，完成实验压力供给；能实现固井滑套类井下工具在固井条件下滑套端口开启压力实验，用于确定固井滑套类工具滑套端口形状、角度、面积(改变端口长度和个数)、外敷材料等设计参数，贴近此类工具在井下的实际工作状态，为固井滑套类工具的研发提供了实验平台，解决实际生产问题。
实施例2
在实施例1的基础上，所述试压井筒14包括密封塞14-1、螺纹压环14-2、第一密封圈14-3、井口14-4、第二密封圈14-5、转换接头14-6、套管短节二14-7、底座14-8、第三密封圈14-9、密封轴14-10、防旋转套管短节14-11和内六方平端紧定螺钉14-12，井口14-4的上部内侧轴向上连接密封塞14-1，密封塞14-1的中心轴上自上向下开设内压进口14-a，密封塞14-1的外壁套接螺纹压环14-2，密封塞14-1的下部外侧连接第一密封圈14-3，井口14-4的中部由外向内开设外压进口14-b，井口14-4的下面通过内六方平端紧定螺钉14-12套接防旋转套管短节14-11，密封塞14-1的下面通过套管短节二14-7连接底座14-8，转换接头14-6套接在套管短节二14-7和防旋转套管短节14-11之间，底座14-8的下面中部轴向上连接密封轴14-10，密封轴14-10的上面连接第三密封圈14-9。第一密封圈14-3、第二密封圈14-5和第三密封圈14-9均为o型密封圈，o型密封圈经济实用且密封效果好。固井滑套类工具10放置于套管短节一13内，与套管短节一13同心居中，采用水泥填充装置12向固井滑套类工具10与套管短节一13的环空间隙管注水泥，待水泥环凝固后，去除外层套管短节一13，将凝固有水泥环的固井滑套类工具10悬挂于试压井筒14内，两个打压接头11分别与试压井筒14的内压进口14-a、外压进口14-b连接。此种试压井筒14在打压时，密封性好，且内压进口14-a处的打压接头11方便中心管打压以及第一控制系统20进行泄压补压动作完成实验压力供给，外压进口14-b处的打压接头11方便环空打压以及第二控制系统21进行泄压补压动作完成实验压力供给。
所述可升降平台8的结构为圆柱体，圆柱体的外部由内向外依次套接多个圆环形柱体。可方便升降多种内径的凝固有水泥环的固井滑套类工具10，适应性广，且升降回落方便。
所述加载液缸总成3包括第一液缸3-1、第一柱塞3-2、第二液缸3-3和第二柱塞3-4，下夹持钳升降立柱4的上面连接第一柱塞3-2，下夹持钳升降立柱4的上部连接第一液缸3-1，上夹持钳立柱6的上面连接第二柱塞3-4，上夹持钳立柱6的上部连接第二液缸3-3。方便分别控制下夹持钳升降立柱4上的下夹持钳5和上夹持钳立柱6的上夹持钳7，结构简单，操作精准方便。
所述可移动平台2包括车轮2-1和底盘2-2，底盘2-2的下面连接车轮2-1，车轮2-1连接轨道1。结构接单，左右移动方便。
所述套管短节一13内涂脱模剂或机油。方便套管短节一13与凝固有水泥环的固井滑套类工具10分离。
实施例3
在实施例2的基础上，一种固井滑套端口启动模拟装置的模拟方法包括如下步骤：
1)选取套管短节一13，由下夹持钳5夹持套管短节一13，通过可移动平台2左右移动和第一液缸3-1上下移动带动下夹持钳5相应移动直至将套管短节一13置于可升降平台8上面中部；
2)由上夹持钳7夹持固井滑套类工具10，通过可移动平台2左右移动和第二液缸3-3上下移动带动上夹持钳7相应移动直至将固井滑套类工具10置于套管短节一13上面中部，将固井滑套类工具10下压至套管短节一13内且固井滑套类工具10下面与可升降平台8下面接触；
3)启动水泥填充装置12向套管短节一13与固井滑套类工具10间的环形空间充填水泥；
4)待充填的水泥凝固后形成水泥环，通过可升降平台8起升和上夹持钳7上移将凝固有水泥环的固井滑套类工具10上移直至水泥环与套管短节一13完全分离；
5)可升降平台8起升部分下移，下夹持钳5上移至解除其对套管短节一13的夹持；
6)下夹持钳5夹持试压井筒14并将试压井筒14置于可升降平台8上面中部，将凝固有水泥环的固井滑套类工具10悬挂于试压井筒14中，试压井筒14的内压进口14-a和外压进口14-b均连接打压接头11；
7)当试压井筒14打压时，内压进口14-a和外压进口14-b压力发生变化，压力传感器采集数据后传至处理系统CPU22与设定数据对比，测量控制机构的第一控制系统20和第二控制系统21进行泄压补压动作，完成实验压力供给。
所述步骤1)的套管短节一13内径尺寸为钻井尺寸内径的110％。
所述步骤7)内压进口14-a打压至固井滑套类工具10现场最高工作压力的120％，外压进口14-b的打压压力取实际待下入位置地层压力。
本发明能实现固井滑套类井下工具在固井条件下滑套端口开启压力实验；同时此种固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法用于确定固井滑套类工具滑套端口形状、角度、面积(改变端口长度和个数)、外敷材料等设计参数，贴近此类工具在井下的实际工作状态，为固井滑套类工具的研发提供了实验平台，解决实际生产问题。水泥填充装置为现有技术这里就不做详细说明。
本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“前”、“后”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (8)
1.一种固井滑套端口启动模拟装置的模拟方法，其特征在于：采用固井滑套端口启动模拟装置模拟完成；
所述固井滑套端口启动模拟装置包括加载设备、实验工装和测量控制机构，所述加载设备包括轨道（1）、可移动平台（2）、加载液缸总成（3）、下夹持钳升降立柱（4）、下夹持钳（5）、上夹持钳立柱（6）、上夹持钳（7）、可升降平台（8）及PLC控制器总成（9），轨道（1）的上面分别连接可移动平台（2）和可升降平台（8），可移动平台（2）的上面左部连接PLC控制器总成（9），可移动平台（2）的上面中部连接加载液缸总成（3），PLC控制器总成（9）连接加载液缸总成（3），可移动平台（2）的上面右部自前向后依次连接下夹持钳升降立柱（4）和上夹持钳立柱（6），下夹持钳升降立柱（4）套连下夹持钳（5）左端，上夹持钳立柱（6）套连上夹持钳（7）左端，下夹持钳升降立柱（4）和上夹持钳立柱（6）均连接加载液缸总成（3）且下夹持钳（5）位于上夹持钳（7）下方；
所述实验工装包括固井滑套类工具（10）、打压接头（11），水泥填充装置（12）、套管短节一（13）和试压井筒（14），套管短节一（13）或试压井筒（14）能够连接在可升降平台（8）的上面，套管短节一（13）内套固井滑套类工具（10），上夹持钳（7）的右端连接固井滑套类工具（10），下夹持钳（5）的右端能够连接套管短节一（13）或试压井筒（14），水泥填充装置（12）连接套管短节一（13）的上面，试压井筒（14）的上面和侧面分别连接打压接头（11）；
所述测量控制机构包括第一控制系统（20）、第二控制系统（21）和处理系统CPU（22），第一控制系统（20）包括第一空压机（15）、第一高压泵（16）、第一止回阀（17）、第一压力传感器（18）、第一溢流阀（19）和第三压力传感器（18-1），第一高压泵（16）的一端、第一压力传感器（18）的一端、第三压力传感器（18-1）的一端和第一溢流阀（19）的一端均连接处理系统CPU（22），第一高压泵（16）的另一端依次连接第一空压机（15）和第一止回阀（17）的一端，第一压力传感器（18）的另一端连接在第一空压机（15）和第一止回阀（17）之间，第三压力传感器（18-1）的另一端、第一止回阀（17）的另一端和第一溢流阀（19）的另一端均连接试压井筒（14）侧面的打压接头（11）；第二控制系统（21）包括第二空压机（15-1）、第二高压泵（16-1）、第二止回阀（17-1）、第二压力传感器（18-2）、第二溢流阀（19-1）和第四压力传感器（18-3），第二高压泵（16-1）的一端、第二压力传感器（18-2）的一端、第四压力传感器（18-3）的一端和第二溢流阀（19-1）的一端均连接处理系统CPU（22），第二高压泵（16-1）的另一端依次连接第二空压机（15-1）和第二止回阀（17-1）的一端，第二压力传感器（18-2）的另一端连接在第二空压机（15-1）和第二止回阀（17-1）之间，第四压力传感器（18-3）的另一端、第二止回阀（17-1）的另一端和第二溢流阀（19-1）的另一端均连接试压井筒（14）上面的打压接头（11）；
所述固井滑套端口启动模拟装置模拟的方法包括如下步骤：
1）选取套管短节一（13），由下夹持钳（5）夹持套管短节一（13），通过可移动平台（2）左右移动和第一液缸（3-1）上下移动带动下夹持钳（5）相应移动直至将套管短节一（13）置于可升降平台（8）上面中部；
2）由上夹持钳（7）夹持固井滑套类工具（10），通过可移动平台（2）左右移动和第二液缸（3-3）上下移动带动上夹持钳（7）相应移动直至将固井滑套类工具（10）置于套管短节一（13）上面中部，将固井滑套类工具（10）下压至套管短节一（13）内且固井滑套类工具（10）下面与可升降平台（8）下面接触；
3）启动水泥填充装置（12）向套管短节一（13）与固井滑套类工具（10）间的环形空间充填水泥；
4）待充填的水泥凝固后形成水泥环，通过可升降平台（8）起升和上夹持钳（7）上移将凝固有水泥环的固井滑套类工具（10）上移直至水泥环与套管短节一（13）完全分离；
5）可升降平台（8）起升部分下移，下夹持钳（5）上移至解除其对套管短节一（13）的夹持；
6）下夹持钳（5）夹持试压井筒（14）并将试压井筒（14）置于可升降平台（8）上面中部，将凝固有水泥环的固井滑套类工具（10）悬挂于试压井筒（14）中，试压井筒（14）的内压进口（14-a）和外压进口（14-b）均连接打压接头（11）；
7）当试压井筒（14）打压时，内压进口（14-a）和外压进口（14-b）压力发生变化，压力传感器采集数据后传至处理系统CPU（22）与设定数据对比，测量控制机构的第一控制系统（20）和第二控制系统（21）进行泄压补压动作，完成实验压力供给。
2.如权利要求1所述的固井滑套端口启动模拟装置的模拟方法，其特征在于：所述试压井筒（14）包括密封塞（14-1）、螺纹压环（14-2）、第一密封圈（14-3）、井口（14-4）、第二密封圈（14-5）、转换接头（14-6）、套管短节二（14-7）、底座（14-8）、第三密封圈（14-9）、密封轴（14-10）、防旋转套管短节（14-11）和内六方平端紧定螺钉（14-12），井口（14-4）的上部内侧轴向上连接密封塞（14-1），密封塞（14-1）的中心轴上自上向下开设内压进口（14-a），密封塞（14-1）的外壁套接螺纹压环（14-2），密封塞（14-1）的下部外侧连接第一密封圈（14-3），井口（14-4）的中部由外向内开设外压进口（14-b），井口（14-4）的下面通过内六方平端紧定螺钉（14-12）套接防旋转套管短节（14-11），密封塞（14-1）的下面通过套管短节二（14-7）连接底座（14-8），转换接头（14-6）套接在套管短节二（14-7）和防旋转套管短节（14-11）之间，底座（14-8）的下面中部轴向上连接密封轴（14-10），密封轴（14-10）的上面连接第三密封圈（14-9）。
3.如权利要求1所述的固井滑套端口启动模拟装置的模拟方法，其特征在于：所述可升降平台（8）的结构为圆柱体，圆柱体的外部由内向外依次套接多个圆环形柱体。
4.如权利要求1所述的固井滑套端口启动模拟装置的模拟方法，其特征在于：所述加载液缸总成（3）包括第一液缸（3-1）、第一柱塞（3-2）、第二液缸（3-3）和第二柱塞（3-4），下夹持钳升降立柱（4）的上面连接第一柱塞（3-2），下夹持钳升降立柱（4）的上部连接第一液缸（3-1），上夹持钳立柱（6）的上面连接第二柱塞（3-4），上夹持钳立柱（6）的上部连接第二液缸（3-3）。
5.如权利要求1所述的固井滑套端口启动模拟装置的模拟方法，其特征在于：所述可移动平台（2）包括车轮（2-1）和底盘（2-2），底盘（2-2）的下面连接车轮（2-1），车轮（2-1）连接轨道（1）。
6.如权利要求1所述的固井滑套端口启动模拟装置的模拟方法，其特征在于：所述套管短节一（13）内涂脱模剂或机油。
7.如权利要求1所述的固井滑套端口启动模拟装置的模拟方法，其特征在于：所述步骤1）的套管短节一（13）内径尺寸为钻井尺寸内径的110%。
8.如权利要求1所述的固井滑套端口启动模拟装置的模拟方法，其特征在于：所述步骤7）内压进口（14-a）打压至固井滑套类工具（10）现场最高工作压力的120%，外压进口（14-b）的打压压力取实际待下入位置地层压力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910556065.7A CN110242277B (zh) | 2019-06-25 | 2019-06-25 | 一种固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910556065.7A CN110242277B (zh) | 2019-06-25 | 2019-06-25 | 一种固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110242277A CN110242277A (zh) | 2019-09-17 |
| CN110242277B true CN110242277B (zh) | 2023-10-31 |
Family
ID=67889544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910556065.7A Active CN110242277B (zh) | 2019-06-25 | 2019-06-25 | 一种固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110242277B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114427440B (zh) * | 2020-10-14 | 2024-09-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 模拟套管滑套压裂的固井水泥环密封检测装置和方法 |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU964109A2 (ru) * | 1980-12-29 | 1982-10-07 | Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория Производственного Объединения "Оренбургнефть" Министерства Нефтяной Промышленности Ссср | Разъединитель |
| NO871125D0 (no) * | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Norske Stats Oljeselskap | Anordning ved sementeringsaggregat og fremgangsmaate for utfoerelse av sementeringsoperasjon. |
| CN1321876A (zh) * | 2000-04-30 | 2001-11-14 | 胜利石油管理局采油工艺研究院 | 井下工具性能测试装置 |
| CN101094965A (zh) * | 2004-11-30 | 2007-12-26 | 瓦克I/P公司 | 用于引导管子的装置和方法 |
| CN101109281A (zh) * | 2006-07-21 | 2008-01-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 高温高压泥饼界面胶结模拟评价装置 |
| CN101588897A (zh) * | 2006-11-08 | 2009-11-25 | 法兰克·肯特 | 工作台夹持设备 |
| CN201526310U (zh) * | 2009-11-10 | 2010-07-14 | 鹏达建设集团有限公司 | 固井套管-水泥环室内模拟制作器 |
| GB201015428D0 (en) * | 2010-09-16 | 2010-10-27 | Tunget Bruce A | Shock absorbing conductor orientation sensor housing system |
| WO2012129016A2 (en) * | 2011-03-22 | 2012-09-27 | Saudi Arabian Oil Company | Sliding stage cementing tool |
| CN103696700A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-04-02 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种双井口作业钻井装置 |
| CN104374559A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-02-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种井下工具动态性能实验检测装置 |
| CN105401931A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-16 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种套管滑套压裂生产一体化管柱及其压裂生产方法 |
| CN206539318U (zh) * | 2017-03-14 | 2017-10-03 | 东营市汇诚石油工程技术有限责任公司 | 一种用液压使套管在井筒中居中的装置 |
| CN108361024A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-03 | 西南石油大学 | 评价油管冲击载荷对水泥环完整性影响的实验装置及方法 |
| CN109163964A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-01-08 | 中国石油天然气股份有限公司 | 对套管启动滑套进行测试的方法和装置 |
| CN109372486A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-02-22 | 中国石油集团工程技术研究院有限公司 | 一种趾端滑套的模拟试验系统及方法 |
| CN210483701U (zh) * | 2019-06-25 | 2020-05-08 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种固井滑套端口启动模拟装置 |
-
2019
- 2019-06-25 CN CN201910556065.7A patent/CN110242277B/zh active Active
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU964109A2 (ru) * | 1980-12-29 | 1982-10-07 | Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория Производственного Объединения "Оренбургнефть" Министерства Нефтяной Промышленности Ссср | Разъединитель |
| NO871125D0 (no) * | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Norske Stats Oljeselskap | Anordning ved sementeringsaggregat og fremgangsmaate for utfoerelse av sementeringsoperasjon. |
| CN1321876A (zh) * | 2000-04-30 | 2001-11-14 | 胜利石油管理局采油工艺研究院 | 井下工具性能测试装置 |
| CN101094965A (zh) * | 2004-11-30 | 2007-12-26 | 瓦克I/P公司 | 用于引导管子的装置和方法 |
| CN101109281A (zh) * | 2006-07-21 | 2008-01-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 高温高压泥饼界面胶结模拟评价装置 |
| CN101588897A (zh) * | 2006-11-08 | 2009-11-25 | 法兰克·肯特 | 工作台夹持设备 |
| CN201526310U (zh) * | 2009-11-10 | 2010-07-14 | 鹏达建设集团有限公司 | 固井套管-水泥环室内模拟制作器 |
| GB201015428D0 (en) * | 2010-09-16 | 2010-10-27 | Tunget Bruce A | Shock absorbing conductor orientation sensor housing system |
| WO2012129016A2 (en) * | 2011-03-22 | 2012-09-27 | Saudi Arabian Oil Company | Sliding stage cementing tool |
| CN103696700A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-04-02 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种双井口作业钻井装置 |
| CN104374559A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-02-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种井下工具动态性能实验检测装置 |
| CN105401931A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-16 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种套管滑套压裂生产一体化管柱及其压裂生产方法 |
| CN206539318U (zh) * | 2017-03-14 | 2017-10-03 | 东营市汇诚石油工程技术有限责任公司 | 一种用液压使套管在井筒中居中的装置 |
| CN108361024A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-03 | 西南石油大学 | 评价油管冲击载荷对水泥环完整性影响的实验装置及方法 |
| CN109163964A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-01-08 | 中国石油天然气股份有限公司 | 对套管启动滑套进行测试的方法和装置 |
| CN109372486A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-02-22 | 中国石油集团工程技术研究院有限公司 | 一种趾端滑套的模拟试验系统及方法 |
| CN210483701U (zh) * | 2019-06-25 | 2020-05-08 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种固井滑套端口启动模拟装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 自动排管中数控扶持机械手与夹持机械手轨迹同步分析;孙俊林;葛乐通;石浦;刘涛;刘志刚;;机械设计与研究(第01期);13-15 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110242277A (zh) | 2019-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108386177A (zh) | 一种三维多层多井压裂支撑裂缝实时监测实验系统与方法 | |
| CN110987638A (zh) | 一种可视化真三轴水力劈裂试验装置及方法 | |
| CN106644428A (zh) | 深海活动组件的测试方法和装置 | |
| CN104329083B (zh) | 一种推靠坐封装置 | |
| CN111044382B (zh) | 一种液压式模拟套管非均匀围压的实验装置及使用方法 | |
| CN103696759B (zh) | 电动直读测试验封工具 | |
| CN208137925U (zh) | 一种三维多层多井压裂支撑裂缝实时监测实验系统 | |
| CN104502006B (zh) | 一种铁钻工上、卸扣扭矩测试方法 | |
| CN111119831B (zh) | 一种水平井分段压裂室内模拟试验装置及其操作方法 | |
| CN109296359A (zh) | 一种可变径套管扶正器综合性能测试台架 | |
| CN110242277B (zh) | 一种固井滑套端口启动模拟装置及模拟方法 | |
| CN109162695B (zh) | 一种深孔压水试验装置 | |
| CN107605428A (zh) | 一种可泄压封井桥塞 | |
| CN111795810A (zh) | 一种用于井下工具的模拟试验系统 | |
| CN104374559B (zh) | 一种井下工具动态性能实验检测装置 | |
| CN210483701U (zh) | 一种固井滑套端口启动模拟装置 | |
| CN203430470U (zh) | 一种电动密封段 | |
| CN101701898B (zh) | 采用等压变容法测量岩心孔隙度的方法及装置 | |
| CN118209434A (zh) | 一种高温高压真三轴页岩断裂滑移测试装置及试验方法 | |
| CN102493777B (zh) | 液压释放堵塞器 | |
| CN201068746Y (zh) | 井口油管固定卡瓦装置 | |
| CN1536341A (zh) | 一种测窜方法及装置 | |
| CN111042801A (zh) | 一种测量环空水泥浆失重的装置及测量方法 | |
| CN206710078U (zh) | 封隔器坐解封性能试验装置 | |
| CN110082496B (zh) | 一种三轴煤样模型实验系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |