固井性能确定装置制造方法及图纸

本申请公开了一种固井性能确定装置，属于油田工具领域。该固井性能确定装置包括：倾角调节机构、实验平台机构、窜气性能确定系统以及温度调节系统。实验平台机构包括岩壁管、套管、上封盖以及下封盖，岩壁管的第一端与上封盖密封接触，岩壁管的第二端与下封盖密封接触，套管位于岩壁管的内腔中且套管的第一端与上封盖密封连接、套管的第二端与下封盖密封连接，环空用于放置水泥浆。窜气性能确定系统用于确定固井性能。温度调节系统位于套管的内腔中，倾角调节机构用于调节实验平台机构的倾角。通过本申请提供的固井性能确定装置，可以模拟跟实际工况相符的实验环境，并确定固井性能。另外，对于指导现场固井作业也具有十分重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
固井性能确定装置
本申请涉及油田工具领域，特别涉及一种固井性能确定装置。
技术介绍
在石油、天然气开发的过程中，为了加固井眼，防止井眼坍塌之后影响油气的正常生产，需要进行固井作业。目前固井作业通常为：首先在井眼中下入套管，然后，在套管与井眼之间的环空中填入水泥浆，至此则完成了固井作业。值得注意的是，由于固井性能的好坏跟油气的生产息息相关，当固井性能不好时，套管与井眼之间的环空中可能会出现油窜、气窜、水窜等情况，严重影响后续油气的正常生产，甚至会导致井眼报废。因此，对固井性能展开详细的研究至关重要。为了研究固井性能，首先就需要营造跟实际工况相符的实验环境，然而，由于现场工况往往非常复杂，比如现场工况中不同的井眼具有不同的倾角、不同的岩壁、不同的地层温度以及不同的套管与井眼之间的偏心度，因此，亟需研发一种固井性能确定装置来模拟上述工况，以对固井性能进行研究，并确定固井性能。另外，该固井性能确定装置的研发对于指导现场固井作业也具有十分重要的意义。
技术实现思路
本申请提供了一种固井性能确定装置，可以模拟跟实际工况相符的实验环境，所述技术方案如下：申请提供了一种固井性能确定装置，所述固井性能确定装置包括：倾角调节机构、实验平台机构、窜气性能确定系统以及温度调节系统；所述实验平台机构包括岩壁管、套管、上封盖以及下封盖，所述岩壁管的第一端与所述上封盖密封接触，所述岩壁管的第二端与所述下封盖密封接触，所述套管位于所述岩壁管的内腔中且所述套管的第一端与所述上封盖密封连接、所述套管的第二端与所述下封盖密封连接，所述套管与所述岩壁管之间形成有环空，所述环空用于放置水泥浆；所述上封盖上设有与所述环空连通的第一窜气口，所述下封盖上设有与所述环空连通的第二窜气口，所述窜气性能确定系统的第一端与所述第一窜气口连接，所述窜气性能确定系统的第二端与所述第二窜气口连接，所述窜气性能确定系统用于确定固井性能；所述温度调节系统位于所述套管的内腔中且所述温度调节系统的第一端可拆卸式连接在所述上封盖上，所述温度调节系统的电气端用于与计算机设备连接，所述实验平台机构固定在所述倾角调节机构上，所述倾角调节机构用于调节所述实验平台机构的倾角。可选地，所述固井性能确定装置还包括环空增压系统，所述上封盖设有与所述环空连通的增压口，所述环空增压系统与所述增压口连接。可选地，所述固井性能确定装置还包括扰动流体系统，所述岩壁管的第一端设有与所述环空连通的第一扰动流体口，所述岩壁管的第二端设有与所述环空连通的第二扰动流体口，所述扰动流体系统的第一端与所述第一扰动流体口连接，所述扰动流体系统的第二端与所述第二扰动流体口连接。可选地，所述实验平台机构还包括支撑釜体，所述支撑釜体套在所述岩壁管的外侧，所述支撑釜体的第一端与所述上封盖密封接触，所述支撑釜体的第二端与所述下封盖密封接触。可选地，所述实验平台机构还包括平台外壳和偏心度调节件，所述岩壁管、套管、上封盖、下封盖、支撑釜体均位于所述平台外壳内，所述偏心度调节件的第一端穿过所述平台外壳与所述支撑釜体接触。可选地，所述实验平台机构还包括活动调节件，所述活动调节件的第一端穿过所述平台外壳和所述下封盖与所述套管的第二端连接。可选地，所述固井性能确定装置还包括声波检测系统，所述声波检测系统位于所述套管的内腔中且与所述上封盖连接，所述声波检测系统的电气端用于与所述计算机设备连接。可选地，所述窜气性能确定系统包括窜气提供模块以及窜气性能确定模块，所述窜气性能确定模块的第一端与所述第一窜气口连接，所述窜气提供模块的第一端与所述第二窜气口连接。可选地，所述窜气提供模块包括第一压缩机、第一储气罐、第一泄压阀、第一控制阀以及第一过滤器，所述第一压缩机的供气口与所述第一储气罐的进气口连接，所述第一储气罐的第一出气口与所述第一泄压阀连接，所述第一储气罐的第二出气口与所述第一控制阀的第一端连接，所述第一控制阀的第二端与所述第一过滤器的第一端连接，所述第一过滤器的第二端与所述第二窜气口连接。可选地，所述窜气性能确定模块包括第一回压阀、第一压力表、气体测量机构以及流量计，所述第一回压阀的第一端与所述第一窜气口连接，所述第一回压阀的第二端与所述第一压力表的第一端连接，所述第一压力表的第二端与所述流量计的第一端连接，所述流量计的第二端与所述气体测量机构连接，所述气体测量机构能够测量气体的体积。可选地，所述环空增压系统包括第二压缩机、第二储气罐、第二泄压阀、第二控制阀、第二过滤器、第三控制阀以及第四控制阀；所述第二压缩机的供气口与所述第二储气罐的第一进气口连接，所述第二储气罐的第一出气口与所述第二泄压阀连接，所述第二储气罐的第二出气口与所述第二控制阀的第一端连接，所述第二控制阀的第二端与所述第二过滤器的第一端连接，所述第二过滤器的第二端与所述第三控制阀的第一端连接，所述第三控制阀的第二端与所述增压口连接，所述第二储气罐的第二进气口与所述第四控制阀的第一端连接，所述第四控制阀的第二端与所述增压口连接。可选地，所述扰动流体系统包括扰动提供模块以及扰动回收模块，所述扰动提供模块的第一端与所述第一扰动流体口连接，所述扰动回收模块的第一端与所述第二扰动流体口连接。可选地，所述扰动回收模块包括第二回压阀、流体储罐以及第三泄压阀，所述第二回压阀的第一端与所述第二扰动流体口连接，所述第二回压阀的第二端与所述流体储罐的进口连接，所述流体储罐的出口与所述第三泄压阀连接。可选地，所述扰动提供模块包括油源罐、水源罐、第五控制阀、第六控制阀、注入泵、第七控制阀、第三压缩机、第三储气罐、第四泄压阀、第八控制阀、第三过滤器以及第九控制阀，所述油源罐的出口与所述第五控制阀的第一端连接，所述第五控制阀的第二端与所述注入泵的第一端连接，所述水源罐的出口与所述第六控制阀的第一端连接，所述第六控制阀的第二端与所述注入泵的第一端连接，所述注入泵的第二端与所述第七控制阀的第一端连接，所述第七控制阀的第二端与所述第一扰动流体口连接；所述第三压缩机的供气口与所述第三储气罐的进气口连接，所述第三储气罐的第一出气口与所述第四泄压阀连接，所述第三储气罐的第二出气口与所述第八控制阀的第一端连接，所述第八控制阀的第二端与所述第三过滤器的第一端连接，所述第三过滤器的第二端与所述第九控制阀的第一端连接，所述第九控制阀的第二端与所述第一扰动流体口连接。本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少可以包括：由于该固井性能确定装置可以通过调节套管与岩壁管之间的偏心度来模拟井眼的岩壁与套管之间存在各种偏心度的情况。通过温度调节系统可以模拟高温环境。通过倾角调节机构可以模拟井眼存在倾角的情况。最后可以通过窜气性能确定系统来确定固井性能。也即是，该固井性能确定装置可以营造出跟实际工况相符的实验环境并能确定出该工况下的固井性能。因而，该固井性能确定装置对于固井性能的研究以及指导现场固井作业均具有十分重要的意义。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固井性能确定装置，其特征在于，所述固井性能确定装置包括：倾角调节机构(1)、实验平台机构(2)、窜气性能确定系统(3)以及温度调节系统(4)；/n所述实验平台机构(2)包括岩壁管(21)、套管(22)、上封盖(23)以及下封盖(24)，所述岩壁管(21)的第一端与所述上封盖(23)密封接触，所述岩壁管(21)的第二端与所述下封盖(24)密封接触，所述套管(22)位于所述岩壁管(21)的内腔中且所述套管(22)的第一端与所述上封盖(23)密封连接、所述套管(22)的第二端与所述下封盖(24)密封连接，所述套管(22)与所述岩壁管(21)之间形成有环空，所述环空用于放置水泥浆；/n所述上封盖(23)上设有与所述环空连通的第一窜气口(231)，所述下封盖(24)上设有与所述环空连通的第二窜气口(241)，所述窜气性能确定系统(3)的第一端与所述第一窜气口(231)连接，所述窜气性能确定系统(3)的第二端与所述第二窜气口(241)连接，所述窜气性能确定系统(3)用于确定固井性能；/n所述温度调节系统(4)位于所述套管(22)的内腔中且所述温度调节系统(4)的第一端可拆卸式连接在所述上封盖(23)上，所述温度调节系统(4)的电气端用于与计算机设备连接，所述实验平台机构(2)固定在所述倾角调节机构(1)上，所述倾角调节机构(1)用于调节所述实验平台机构(2)的倾角。/n...

【技术特征摘要】
1.一种固井性能确定装置，其特征在于，所述固井性能确定装置包括：倾角调节机构(1)、实验平台机构(2)、窜气性能确定系统(3)以及温度调节系统(4)；
所述实验平台机构(2)包括岩壁管(21)、套管(22)、上封盖(23)以及下封盖(24)，所述岩壁管(21)的第一端与所述上封盖(23)密封接触，所述岩壁管(21)的第二端与所述下封盖(24)密封接触，所述套管(22)位于所述岩壁管(21)的内腔中且所述套管(22)的第一端与所述上封盖(23)密封连接、所述套管(22)的第二端与所述下封盖(24)密封连接，所述套管(22)与所述岩壁管(21)之间形成有环空，所述环空用于放置水泥浆；
所述上封盖(23)上设有与所述环空连通的第一窜气口(231)，所述下封盖(24)上设有与所述环空连通的第二窜气口(241)，所述窜气性能确定系统(3)的第一端与所述第一窜气口(231)连接，所述窜气性能确定系统(3)的第二端与所述第二窜气口(241)连接，所述窜气性能确定系统(3)用于确定固井性能；
所述温度调节系统(4)位于所述套管(22)的内腔中且所述温度调节系统(4)的第一端可拆卸式连接在所述上封盖(23)上，所述温度调节系统(4)的电气端用于与计算机设备连接，所述实验平台机构(2)固定在所述倾角调节机构(1)上，所述倾角调节机构(1)用于调节所述实验平台机构(2)的倾角。


2.如权利要求1所述的固井性能确定装置，其特征在于，所述固井性能确定装置还包括环空增压系统(5)，所述上封盖(23)设有与所述环空连通的增压口(232)，所述环空增压系统(5)与所述增压口(232)连接。


3.如权利要求1所述的固井性能确定装置，其特征在于，所述固井性能确定装置还包括扰动流体系统(6)，所述岩壁管(21)的第一端设有与所述环空连通的第一扰动流体口(211)，所述岩壁管(21)的第二端设有与所述环空连通的第二扰动流体口(212)，所述扰动流体系统(6)的第一端与所述第一扰动流体口(211)连接，所述扰动流体系统(6)的第二端与所述第二扰动流体口(212)连接。


4.如权利要求1所述的固井性能确定装置，其特征在于，所述实验平台机构(2)还包括支撑釜体(25)，所述支撑釜体(25)套在所述岩壁管(21)的外侧，所述支撑釜体(25)的第一端与所述上封盖(23)密封接触，所述支撑釜体(25)的第二端与所述下封盖(24)密封接触。


5.如权利要求4所述的固井性能确定装置，其特征在于，所述实验平台机构(2)还包括平台外壳(26)和偏心度调节件(27)，所述岩壁管(21)、套管(22)、上封盖(23)、下封盖(24)、支撑釜体(25)均位于所述平台外壳(26)内，所述偏心度调节件(27)的第一端穿过所述平台外壳(26)与所述支撑釜体(25)接触。


6.如权利要求5所述的固井性能确定装置，其特征在于，所述实验平台机构(2)还包括活动调节件(28)，所述活动调节件(28)的第一端穿过所述平台外壳(26)和所述下封盖(24)与所述套管(22)的第二端连接。


7.如权利要求1所述的固井性能确定装置，其特征在于，所述固井性能确定装置还包括声波检测系统(7)，所述声波检测系统(7)位于所述套管(22)的内腔中且与所述上封盖(23)连接，所述声波检测系统(7)的电气端用于与所述计算机设备连接。


8.如权利要求1所述的固井性能确定装置，其特征在于，所述窜气性能确定系统(3)包括窜气提供模块(31)以及窜气性能确定模块(32)，所述窜气性能确定模块(32)的第一端与所述第一窜气口(231)连接，所述窜气提供模块(31)的第一端与所述第二窜气口(241)连接。


9.如权利要求8所述的固井性能确定装置，其特征在于，所述窜气提供模块(31)包括第一压缩机(311)、第一储气罐(312)、第一泄压阀(313)、第一控制阀(314)以及第一过滤器(315)，所述第一压缩机(311)的供气口与所述第一储气罐(312)的进气口连...

【专利技术属性】
技术研发人员：许定江，唐诗国，焦利宾，吴春林，夏宏伟，何轶果，付玉坤，喻冰，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11