CN205025452U - 一种压裂完井工具动态模拟实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种压裂完井工具动态模拟实验装置，包括工作台、壳管总装，所述壳管总装包括壳程和管程，所述管程的前端设置变径由壬公接头并通过管程导流管前支架固定在工作台上，管程的后端则由三通连接旋塞阀门组合并通过管程导流管后支架固定在工作台上，所述管程外部套装壳程，所述管程是由多根管程短节用管程接头连接而成，所述壳程包括套管、密封装置，所述套管空套在管程外部并且两者之间形成环空，所述套管的两端部与管程之间设置有密封装置，所述套管内壁套有衬套和硬质合金套，所述硬质合金套同轴式连接与衬套的两端。该发明可以对压裂完井工具的真实工作性能进行检验和实验，采用内衬合金衬套的井筒，增强实验装置耐冲蚀性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油井压裂技术，尤其是一种压裂完井工具动态模拟实验装置。
背景技术
随着石油行业的技术进步，低渗透油藏的开发显得尤为重要，而水平井压裂完井技术是开发低渗透油藏的有效手段，固体颗粒在水力压裂工艺中作为支撑剂，在高速注入的压裂液的携带下，会对压裂工具表面产生严重的冲蚀破坏，由于压裂施工压力可到上百兆帕，一旦因冲蚀破坏导致管线或者工具损坏，会造成人身伤亡与重大经济损失等严重后果。压裂完井工具动态模拟实验装置是开发自主水平井压裂完井技术的需要。而目前，还没有相应的压裂完井工具动态模拟实验装置，无法验证压裂完井工具的真实工作性能。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种压裂完井工具动态模拟实验装置，以往井下工具实验装置无法进行压裂完井工具动态的模拟实验，该发明可以有效的对压裂完井工具的真实工作性能进行检验和实验，操作简单、可靠，采用内衬合金衬套的井筒，增强实验装置耐冲蚀性能。
本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：
该压裂完井工具动态模拟实验装置包括工作台、壳管总装，所述壳管总装包括壳程和管程，所述管程的前端设置变径由壬公接头并通过管程导流管前支架固定在工作台上，管程的后端则由三通连接旋塞阀门组合并通过管程导流管后支架固定在工作台上，所述管程外部套装壳程，所述壳程的前后两端分别通过壳程进出液管支架固定在工作台上，壳程的中间通过壳程中间承力支架固定在工作台上，所述壳程在靠近两端的壳程进出液管支架附近通过壳程大支架固定在工作台上，所述壳程大支架与壳程中间承力支架之间位置的壳程通过壳程小支架固定在工作台上。
本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现：
所述管程是由多根管程短节用管程接头连接而成，所述壳程包括套管、密封装置，所述套管空套在管程外部并且两者之间形成环空，所述套管的两端部与管程之间设置有密封装置，所述套管内壁套有衬套和硬质合金套，所述硬质合金套同轴式连接与衬套的两端。
所述密封装置包括密封段接头、密封环，所述密封段接头紧套在位于套管两端处管程的管程接头外部，其中密封段接头内侧轴端伸入套管与管程的环空内，并且密封段接头与套管端头内壁之间设置衬套定位套，衬套定位套轴端内侧顶住硬质合金套，所述密封段接头外部紧套密封环，密封环轴端内侧挤压住衬套定位套。
所述密封段接头外部还设置密封环定位套，连接在密封环的轴端外侧，所述套管的端部外壁设置套管接头，将密封环、密封环定位套均固定在自身内部，所述密封环的外壁与套管接头之间设置密封圈，密封环的内壁与密封段接头外壁之间设置密封圈。
所述管程垂直向侧方连接出旁支管道，该旁支管道径向穿过密封装置，并且旁支管道外端口设置变径由壬母扣。
所述工作台底部通过工作台支腿固定在下方的底座上，所述工作台的前端连接废液连接弯管。
本实用新型具有以下有益效果：
实验装置包括试验底座、工作台、模拟实验井筒等部分组成。模拟实验井筒由特制厚壁套管、套管内衬、整流管、密封套管接头、整流管密封段和密封环组成。实验套管两端采用方便拆卸的密封端盖，既能满足密封的需要，又能满足待实验工具的便捷安装。套管接头与整流管密封段采油内外带密封圈的密封环密封。实验时将压裂完井工具放置于模拟井筒内，保持模拟井筒处于密封状态，通过试验撬装泵提供高压的试验液，利用可调节压力管汇系统调节进液与出液口的压力，形成压力差，从而形成压裂完井工具在围压条件下动态的模拟实验环境。弥补上述现有技术之不足，实现携砂液对压裂完井工具的冲蚀实验、可靠性实验和破坏性实验，可开展工具材料优选和工具结构优化的实验研究；也能够完成模拟压裂环境下工具的关键零部件总成单项性能实验研究。
附图说明
图1为本实用新型的压裂完井工具动态模拟实验装置实施例的结构示意图；
图2为图1中阀门局部示意图；
图3为图1的壳程与管程装配示意图；
图4为图1的壳程与管程装配局部结构I示意图；
图5为图4的A-A剖视图；
图6为图1的壳程与管程装配局部结构II示意图；
图7为图6的B-B剖视图。
图中：1-工作台，2-壳管总装，3-壳程大支架，4-壳程中间承力支架，5-工作台支腿，6-底座，7-壳程小支架，8-壳程进出液管支架，9-管程导流管支架，10-六角头螺钉，11-T型螺栓，12-螺母，13-平垫片，14-螺母，15六角头螺栓，16-弹簧垫片，17-3＂FIG1002变径由壬母扣，18-旋塞阀门组合，19-废液连接弯管，20-3＂FIG1002变径由壬公接头，21-管程短节，22-密封环定位套，23-套管接头，24-密封环，25-孔用密封圈挡圈，26-孔用密封圈，27-轴用密封圈挡圈，28-轴用密封圈，29-衬套定位套，30-密封段接头，31-硬质合金套，32-套管，33-衬套，34-管程接头，35-套管接头，36-衬管定位套，37-密封环定位套。
具体实施方式
有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。
根据图1-7，实施例1：压裂完井工具动态模拟实验装置，包括工作台1、壳管总装2，所述壳管总装包括壳程和管程，所述管程的前端设置变径由壬公接头20并通过前管程导流管支架固定在工作台上，管程的后端则由三通连接旋塞阀门组合18并通过后管程导流管支架固定在工作台上，所述管程外部套装壳程，所述壳程的前后两端分别通过壳程进出液管支架8固定在工作台上，壳程的中间通过壳程中间承力支架4固定在工作台上，所述壳程在靠近两端的壳程进出液管支架附近通过壳程大支架3固定在工作台上，所述壳程大支架与壳程中间承力支架之间位置的壳程通过壳程小支架7固定在工作台上。所述管程是由多根管程短节21用管程接头34连接而成，所述壳程包括套管32、密封装置，所述套管空套在管程外部并且两者之间形成环空，所述套管的两端部与管程之间设置有密封装置，所述套管内壁套有衬套33和硬质合金套31，所述硬质合金套同轴式连接与衬套的两端。所述密封装置包括密封段接头30、密封环24，所述密封段接头紧套在位于套管两端处管程的管程接头外部，其中密封段接头内侧轴端伸入套管与管程的环空内，并且密封段接头30与套管端头内壁之间设置衬套定位套29、36，衬套定位套轴端内侧顶住硬质合金套，所述密封段接头外部紧套密封环24，密封环轴端内侧挤压住衬套定位套。所述密封段接头外部还设置密封环定位套22、37，连接在密封环的轴端外侧，所述套管的端部外壁设置套管接头35，将密封环、密封环定位套均固定在自身内部，所述密封环的外壁与套管接头之间设置密封圈，密封环的内壁与密封段接头外壁之间设置密封圈。
实施例2:在实施例1的基础上，所述管程垂直向侧方连接出旁支管道，该旁支管道径向穿过密封装置，并且旁支管道外端口设置变径由壬母扣17。所述工作台底部通过工作台支腿固定在下方的底座上，所述工作台的前端连接废液连接弯管19。
该实验装置安装时，底座6置于地面，然后将工作台支腿5安装于底座6上，T型工作台1安装在工作台支腿5上，程管总装2（壳程与管程装配）通过壳程大支架3、壳程中间承力支架4、壳程小支架7、壳程进出液管支架8与管程导流管支架9,置于T型工作台1上，其连接工具主要是六角头螺钉10、T型螺栓11、螺母12、平垫片13、螺母14、六角头螺栓15与弹簧垫片16。
程管总装2（壳程与管程装配）的安装是如下实现的，壳程主要由硬质合金套31、套管32与衬套33组成，硬质合金套31与衬套33位于套管32内，两端分别连接套管接头23与套管接头35，利用衬套定位套29与衬套定位套36实现衬套33的定位，利用管程短节21与密封段接头30连接，密封环24装入套管接头内，通过孔用密封圈挡圈25、孔用密封圈26、轴用密封圈挡圈27与轴用密封圈28实现密封，利用密封环定位套22与密封环定位套37实现锁紧。
本实用新型最佳实例的具体实施过程如下：
将压裂完井工具通过管程短节21与管程接头34,连接，置于壳程与管程装配2内，按上述介绍方法将组装好的壳程与管程装配2置于T型工作台1上，将试验管线连接到3＂FIG1002变径由壬母扣17、旋塞阀门组合18、3＂FIG1002变径由壬公接头20等接口，试验过程中从管程短节内打压，进行压裂完井工具的内部冲蚀试验，通过3＂FIG1002变径由壬母扣17打压，进行压裂完井工具的外部冲蚀磨损试验。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非用以限定本实用新型的专利范围，其他运用本实用新型的专利精神的等效变化，均应俱属本实用新型的专利范围。
Claims (6)
1.一种压裂完井工具动态模拟实验装置，其特征在于，包括工作台、壳管总装，所述壳管总装包括壳程和管程，所述管程的前端设置变径由壬公接头并通过管程导流管前支架固定在工作台上，管程的后端则由三通连接旋塞阀门组合并通过管程导流管后支架固定在工作台上，所述管程外部套装壳程，所述壳程的前后两端分别通过壳程进出液管支架固定在工作台上，壳程的中间通过壳程中间承力支架固定在工作台上，所述壳程在靠近两端的壳程进出液管支架附近通过壳程大支架固定在工作台上，所述壳程大支架与壳程中间承力支架之间位置的壳程通过壳程小支架固定在工作台上。
2.根据权利要求1所述的一种压裂完井工具动态模拟实验装置，其特征在于，所述管程是由多根管程短节用管程接头连接而成，所述壳程包括套管、密封装置，所述套管空套在管程外部并且两者之间形成环空，所述套管的两端部与管程之间设置有密封装置，所述套管内壁套有衬套和硬质合金套，所述硬质合金套同轴式连接与衬套的两端。
3.根据权利要求2所述的一种压裂完井工具动态模拟实验装置，其特征在于，所述密封装置包括密封段接头、密封环，所述密封段接头紧套在位于套管两端处管程的管程接头外部，其中密封段接头内侧轴端伸入套管与管程的环空内，并且密封段接头与套管端头内壁之间设置衬套定位套，衬套定位套轴端内侧顶住硬质合金套，所述密封段接头外部紧套密封环，密封环轴端内侧挤压住衬套定位套。
4.根据权利要求3所述的一种压裂完井工具动态模拟实验装置，其特征在于，所述密封段接头外部还设置密封环定位套，连接在密封环的轴端外侧，所述套管的端部外壁设置套管接头，将密封环、密封环定位套均固定在自身内部，所述密封环的外壁与套管接头之间设置密封圈，密封环的内壁与密封段接头外壁之间设置密封圈。
5.根据权利要求3所述的一种压裂完井工具动态模拟实验装置，其特征在于，所述管程垂直向侧方连接出旁支管道，该旁支管道径向穿过密封装置，并且旁支管道外端口设置变径由壬母扣。
6.根据权利要求1所述的一种压裂完井工具动态模拟实验装置，其特征在于，所述工作台底部通过工作台支腿固定在下方的底座上，所述工作台的前端连接废液连接弯管。
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| CN106481325A (zh) * | 2015-09-02 | 2017-03-08 | 中国石油化工股份有限公司 | 压裂完井工具动态模拟实验装置 |
| CN117489290A (zh) * | 2023-12-14 | 2024-02-02 | 江苏宏泰石化机械有限公司 | 一种远程调节的开合度可调式压裂井口及其调控方法 |
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