可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井的制作方法
【專利摘要】一種可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井，包括超高壓外井筒，所述超高壓外井筒內(nèi)安裝內(nèi)試驗(yàn)井筒體。懸掛頭、內(nèi)試驗(yàn)井筒和底部堵頭組成內(nèi)試驗(yàn)井筒體；上部懸掛頭和所述超高壓外井筒上端的內(nèi)壁密封并通過臺(tái)階懸掛；所述內(nèi)試驗(yàn)井筒體底部通過底部堵頭插座坐于超高壓外井筒底部的井筒下堵頭內(nèi)，兩者多棱柱錐面配合。本實(shí)用新型可更好地滿足不同類型鉆采井下工具高溫高壓條件下的試驗(yàn)需要，同時(shí)加工制造成本低，更換方便，適應(yīng)范圍寬，是一種比較可行的模擬試驗(yàn)井結(jié)構(gòu)。
【專利說明】可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油鉆采井下工具試驗(yàn)行業(yè)，具體的說是為鉆采井下工具實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)時(shí)，提供一種可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井。
技術(shù)背景
[0002]|旲擬試驗(yàn)井王要應(yīng)用在石油鉆米井下工具實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)系統(tǒng)中，鉆米井下工具的新產(chǎn)品或改進(jìn)產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)使用前，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用工況進(jìn)行模擬試驗(yàn)，以便發(fā)現(xiàn)問題改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和調(diào)整工藝參數(shù)。在石油鉆采井下工具試驗(yàn)系統(tǒng)中，利用試驗(yàn)井模擬油田真實(shí)油井的工況參數(shù)和尺寸空間。鉆采井下工具通常工作在幾千米的地下，油井內(nèi)工作環(huán)境多為高溫高壓，部分油井的工作壓力很高屬于超壓范圍，所以實(shí)驗(yàn)室建立的模擬試驗(yàn)井需要滿足鉆采井下工具試驗(yàn)的溫度和壓力要求，同時(shí)要求試驗(yàn)時(shí)，模擬試驗(yàn)井安全可靠，適應(yīng)范圍廣，試驗(yàn)成本費(fèi)用低。
[0003]模擬試驗(yàn)井工作壓力不同，設(shè)計(jì)要求和制造費(fèi)用有較大差別，尤其是超高壓(工作壓力大于IOOMPa)模擬試驗(yàn)井，使用特殊合金鋼材料((PCrNi3MoVA))整體鍛件，加工工藝復(fù)雜制造費(fèi)用很高。在進(jìn)行鉆采井下工具試驗(yàn)時(shí)，通常不在此類試驗(yàn)井井筒內(nèi)進(jìn)行帶錨爪類的工具串試驗(yàn)，錨爪類井下工具試驗(yàn)時(shí)會(huì)咬傷井筒內(nèi)壁，造成以后封隔器類工具試驗(yàn)難以進(jìn)行，試驗(yàn)井筒報(bào)廢。但目前油田使用的井下工具串許多帶有錨爪類工具，需要進(jìn)行此類工具串的高溫高壓試驗(yàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井；更好地滿足不同類型鉆采井下工具高溫高壓條件下的試驗(yàn)需要，同時(shí)加工制造成本低，更換方便，適應(yīng)范圍寬，是一種比較可行的模擬試驗(yàn)井結(jié)構(gòu)。
[0005]為此，所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井，主要包括超高壓外井筒,該超高壓外井筒內(nèi)安裝內(nèi)試驗(yàn)井筒。
[0007]懸掛頭和內(nèi)試驗(yàn)井筒的上端密封連接，該內(nèi)試驗(yàn)井筒下端由底部堵頭密封，三者組成內(nèi)試驗(yàn)井筒體，整體下入超高壓外井筒內(nèi)；所述懸掛頭和超高壓外井筒上端的內(nèi)壁密封，并通過臺(tái)階懸掛；底部堵頭插裝于超高壓外井筒底部的井筒下堵頭內(nèi)。
[0008]所述懸掛頭和超高壓外井筒上端的內(nèi)壁通過懸掛頭密封件密封；該懸掛頭密封件的安裝結(jié)構(gòu)采用閉式溝槽結(jié)構(gòu)或開式溝槽結(jié)構(gòu)。
[0009]所述懸掛頭和內(nèi)試驗(yàn)井筒采用石油套管螺紋連接密封或采用普通螺紋加裝密封圈連接密封。
[0010]所述底部堵頭插裝于超高壓外井筒底部的井筒下堵頭內(nèi)，兩者以多棱柱錐面配
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[0011 ] 所述超高壓外井筒下端安裝井筒下堵頭后，外部安裝扶正導(dǎo)向座。[0012]所述超高壓外井筒外部依次加裝電磁感應(yīng)加熱元件和保溫隔熱材料。
[0013]本實(shí)用新型的內(nèi)試驗(yàn)井筒可采用油井套管制造，在內(nèi)試驗(yàn)井筒中可進(jìn)行帶錨爪類工具串的高溫高壓試驗(yàn),假如內(nèi)試驗(yàn)井筒損壞,可整體起內(nèi)試驗(yàn)井筒體,卸去損壞的內(nèi)試驗(yàn)井筒重新加工一根內(nèi)試驗(yàn)井筒，裝上懸掛頭和底部堵頭，組成完好的內(nèi)部井筒體，再次下入超高壓外井筒中，可繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)井下工具的試驗(yàn)。油井套管制造的內(nèi)試驗(yàn)井筒成本較低，油田使用單位可以承受上述試驗(yàn)費(fèi)用，這樣就可較好滿足井下工具串的高溫高壓試驗(yàn)要求，節(jié)約試驗(yàn)費(fèi)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型主剖視圖；
[0015]圖2為圖1中的I處局部視圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型井口部分局部放大視圖；
[0017]圖4為圖3中II處的局部放大視圖。
[0018]圖中:1一超聞壓外井筒；2—懸掛頭；3—內(nèi)試驗(yàn)井筒；4一溫度測(cè)量頭；5—底部堵頭；6—外井筒下堵頭；7—井筒下扶正座；8—外隔熱保溫；9一電磁感應(yīng)加熱兀件；10—試驗(yàn)井筒座；11 一第二螺紋壓帽；12—溫度傳感器；13 —中心管試壓頭；14一壓桿；15—壓桿密封件；16—上腔試壓頭；17—下腔試壓頭；18—工具連接短節(jié)；19一懸掛頭密封件；20一隔環(huán)；21—第一螺紋壓帽；22—壓板；23—內(nèi)試驗(yàn)井筒密封件。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0020]如圖1至圖4所示，一種可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井，包括超高壓外井筒1，該超聞壓外井筒I內(nèi)安裝內(nèi)試驗(yàn)井筒3。懸掛頭2與內(nèi)試驗(yàn)井筒3上端S封連接，內(nèi)試驗(yàn)井筒3下端與底部堵頭5的密封連接，三件組裝成內(nèi)試驗(yàn)井筒體后下入超高壓外井筒I內(nèi)。該內(nèi)試驗(yàn)井筒體上端通過懸掛頭2利用錐面或臺(tái)階懸掛在超高壓外井筒I內(nèi)，懸掛頭2和超高壓外井筒I上端的內(nèi)壁通過懸掛頭密封件19密封；所述內(nèi)試驗(yàn)井筒體下端底部堵頭5插裝于超高壓外井筒I底部的外井筒下堵頭6內(nèi)，且底部堵頭5和外井筒下堵頭6之間的裝配面為多棱柱錐面，可防止內(nèi)試驗(yàn)井筒試驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)并利用外井筒下堵頭6扶正內(nèi)試驗(yàn)井筒3。當(dāng)所述內(nèi)試驗(yàn)井筒體裝入超高壓外井筒I內(nèi)時(shí)，懸掛頭密封件19作用是密封隔離內(nèi)試驗(yàn)井筒上/下腔；內(nèi)試驗(yàn)井筒體裝入超高壓外井筒I后，在其上端放置隔環(huán)20，利用第一螺紋壓帽21壓緊壓桿14時(shí)同時(shí)串聯(lián)壓緊隔環(huán)20、壓板22和內(nèi)試驗(yàn)井筒體。工具連接短節(jié)18 —端連接試驗(yàn)工具，另一端與壓桿14連接后整體裝入內(nèi)試驗(yàn)井筒體中；壓桿14與超高壓外井筒I之間通過壓桿密封件15密封，且壓桿14由第一螺紋壓帽21壓緊固定；壓桿14的中心通孔內(nèi)設(shè)置溫度傳感器12，該溫度傳感器12上端用第二螺紋壓帽11壓緊固定在壓桿14上；壓桿14上裝有中心管試壓頭13 ;超高壓外井筒I上端依次安裝上、下腔試壓頭16、17 ；所述可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井通過試驗(yàn)井筒座10坐在平臺(tái)上。該平臺(tái)為鋼平臺(tái)或水泥平臺(tái)。所述可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井下端裝有扶正導(dǎo)向座7，起導(dǎo)向扶正整體模擬試驗(yàn)井的作用。
[0021]如果模擬試驗(yàn)井內(nèi)需要進(jìn)行高溫試驗(yàn)，在超高壓外井筒I外部可加裝電磁感應(yīng)加熱元件9和保溫隔熱材料8，利用電磁感應(yīng)原理加熱模擬試驗(yàn)井內(nèi)的試驗(yàn)介質(zhì)。
[0022]所述懸掛頭2和超高壓外井筒I上端的內(nèi)壁通過懸掛頭密封件19密封；該懸掛頭密封件19的安裝結(jié)構(gòu)根據(jù)試驗(yàn)要求溫度不同，可采用閉式溝槽結(jié)構(gòu)(圖3所示)或開式溝槽結(jié)構(gòu)(圖4所示)。安裝不方便的情況下，采用開式溝槽結(jié)構(gòu)，此時(shí)需要再增加壓板22限制懸掛頭密封件19位置。
[0023]所述懸掛頭2和內(nèi)試驗(yàn)井筒3上端連接密封形式，可根據(jù)試驗(yàn)溫度和壓力的不同，選擇采用石油套管螺紋連接或普通螺紋連接加密封圈密封。當(dāng)采用普通螺紋連接時(shí)，懸掛頭2內(nèi)壁和內(nèi)試驗(yàn)井筒3的外壁之間應(yīng)加裝內(nèi)試驗(yàn)井筒密封件23 (如圖2所示)。
[0024]內(nèi)試驗(yàn)井筒3與底部堵頭5的連接密封形式，可采用類似圖2所示的普通螺紋加密封件的形式，或者類似圖3所示的兩者直接利用石油套管螺紋連接密封。
[0025]根據(jù)鉆采井下工具規(guī)格不同，內(nèi)試驗(yàn)井筒3可選擇不同規(guī)格尺寸的油井套管加工，滿足不同試驗(yàn)要求。
[0026]超高壓外井筒I中部安裝有溫度傳感器4，可以測(cè)量超高壓外井筒內(nèi)試驗(yàn)介質(zhì)的溫度，與可換內(nèi)實(shí)驗(yàn)井筒體中間安裝的溫度傳感器12比較，更好的控制試驗(yàn)溫度。
【權(quán)利要求】
1.一種可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井，主要包括超高壓外井筒，其特征在于:所述超高壓外井筒(I)內(nèi)安裝內(nèi)試驗(yàn)井筒(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井，其特征在于:懸掛頭(2)和內(nèi)試驗(yàn)井筒(3)的上端密封連接，該內(nèi)試驗(yàn)井筒(3)下端由底部堵頭(5)密封，三者組成內(nèi)試驗(yàn)井筒體，整體下入超高壓外井筒(I)內(nèi)；所述懸掛頭(2)和超高壓外井筒(I)上端的內(nèi)壁密封，并通過臺(tái)階懸掛；底部堵頭(5)插裝于超高壓外井筒(I)底部的井筒下堵頭(6)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井，其特征在于:所述懸掛頭(2 )和超高壓外井筒(I)上端的內(nèi)壁通過懸掛頭密封件(19 )密封；該懸掛頭密封件(19 )的安裝結(jié)構(gòu)采用閉式溝槽結(jié)構(gòu)或開式溝槽結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井，其特征在于:所述懸掛頭(2)和內(nèi)試驗(yàn)井筒(3)采用石油套管螺紋連接密封或采用普通螺紋加裝密封圈連接密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井，其特征在于:所述底部堵頭(5)插裝于超高壓外井筒(I)底部的井筒下堵頭(6)內(nèi)，兩者以多棱柱錐面配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井，其特征在于:所述超高壓外井筒(I)下端安裝井筒下堵頭(6)后，外部安裝扶正導(dǎo)向座(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可換內(nèi)部井筒的模擬試驗(yàn)井，其特征在于:所述超高壓外井筒(I)外部依次加裝電磁感應(yīng)加熱元件(9 )和保溫隔熱材料(8 )。
【文檔編號(hào)】E21B47/00GK203441470SQ201320511757
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】章發(fā)明, 陳磊, 王航, 楊永安 申請(qǐng)人:甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司