模擬固井注水泥的井筒裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種模擬固井注水泥的井筒裝置，包括臺架，所述臺架上通過卡瓦裝配有外筒，該外筒主要由法蘭依次連接起來的第一模擬井段、測量段和第二模擬井段構成，在外筒內通過偏心調節(jié)片裝配有內筒，內筒的外壁與外筒的內壁之間形成模擬現場中井眼與套管之間的環(huán)空。本實用新型的外筒測量段可以根據實驗要求進行方便更換，同時內筒的尺寸也可以根據實驗要求進行方便更換，內筒在外筒內的偏心度通過偏心調節(jié)片進行方便調整，它具有結構簡單、操作方便、易于制造、制造成本較低、可靠性高、穩(wěn)定性好、實用性強等特點，能夠得到準確的實驗結果，從而為固井實體施工提供準確、可靠、有效的實驗指導。
【專利說明】模擬固井注水泥的井筒裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油完井用的固井模擬實驗裝置，具體是一種模擬固井注水泥的井筒裝置。
【背景技術】
[0002]向井內下入套管，并向井眼和套管之間的環(huán)形空間注入水泥的施工作業(yè)稱為固井，它是鉆井過程中的重要作業(yè)。為了掌握注水泥在各種井況下的頂替效率，及在井內注入適合井況的水泥，需在固井實體作業(yè)前模擬固井注水泥在各種井況下的頂替效率。目前，應用廣泛的模擬固井注水泥實驗技術主要有全尺寸頂替模擬實驗裝置、實際密度水泥漿與相似尺寸套管頂替實驗裝置、相似液模擬小間隙頂替實驗、環(huán)空流體頂替模擬評價儀-“繞流儀”等。其中，全尺寸頂替模擬實驗裝置是采用直剖測量法實現的，存在工作量大、操作麻煩、實驗成本高等缺陷，且不能連續(xù)分析頂替過程；實際密度水泥漿與相似尺寸套管頂替實驗裝置是采用輻射測量法實現的，該技術存在核輻射的危險性，安全可靠性差，不夠實用；相似液模擬小間隙頂替實驗是采用高速攝像的測量方法實現的，它要求井筒和流體均是透明狀態(tài)的，對實驗要求高，實驗投入成本大，且不能精確模擬注水泥的頂替效率；環(huán)空流體頂替模擬評價儀-“繞流儀”是通過高精度傳感器進行測量，其僅能用作模擬非常規(guī)井身結構小間隙的固井，應用范圍有限。
【發(fā)明內容】
[0003]本實用新型的目的在于:針對上述現有技術的不足，提供一種結構簡單、操作方便、成本較低、可靠性高、能夠得到準確實驗結果的模擬固井注水泥的井筒裝置。
[0004]本實用新型采用的技術方案是:一種模擬固井注水泥的井筒裝置，包括臺架，所述臺架上通過卡瓦裝配有外筒，該外筒主要由法蘭依次連接起來的第一模擬井段、測量段和第二模擬井段構成，在外筒內通過偏心調節(jié)片裝配有內筒，內筒的外壁與外筒的內壁之間形成模擬現場中井眼與套管之間的環(huán)空。
[0005]所述測量段為巖心夾持器或透明的有機玻璃段。
[0006]所述偏心調節(jié)片為三組，沿著外筒的軸向方向分段布置，用作調節(jié)內筒的偏心度。
[0007]所述第二模擬井段的末端對應接入配漿池。
[0008]所述外筒的第一模擬井段長度為2750mm，測量段長度為500mm，第二模擬井段長度為750mm。
[0009]本實用新型的有益效果是:上述井筒裝置的外筒測量段可以根據實驗要求進行方便更換，同時內筒的尺寸也可以根據實驗要求進行方便更換，內筒在外筒內的偏心度通過偏心調節(jié)片進行方便調整，它具有結構簡單、操作方便、易于制造、制造成本較低、可靠性高、穩(wěn)定性好、實用性強等特點，能夠得到準確的實驗結果，從而為固井實體施工提供準確、可靠、有效的實驗指導?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0011]圖1是本實用新型的一種結構示意圖。
[0012]圖中代號含義:1一偏心調節(jié)片；2—外筒；3—環(huán)空；4一法蘭；5—測量段；6—內筒-J一卡瓦；8—臺架；9一第一模擬井段；10—第二模擬井段。
【具體實施方式】
[0013]參見圖1:本實用新型包括臺架8，在臺架8上通過多個卡瓦7裝配有外筒2。該外筒2主要由法蘭4依次連接起來的第一模擬井段9、測量段5和第二模擬井段10構成；測量段5為巖心夾持器或透明的有機玻璃段，具體根據實驗要求而定，若測量段5為巖心夾持器，則用作做巖心膠凝結強度實驗，若測量段5為透明的有機玻璃段，則配合PIV系統(tǒng)，做環(huán)空流體的流場矢量分析實驗；第二模擬井段10的末端對應接入配漿池，以便實驗流體循環(huán)。在外筒2內通過三組偏心調節(jié)片I裝配有內筒6，這三組偏心調節(jié)片I沿著外筒2的軸向方向分段布置，內筒6的外壁與外筒2的內壁之間形成模擬現場中井眼與套管之間的環(huán)空3，內筒6在外筒2內的偏心度通過三組偏心調節(jié)片I進行調整。
[0014]根據邊界層理論，上述外筒2的第一模擬井段9長度為2750mm，該長度能保證套管邊界層水泥漿在進入測量段前達到穩(wěn)定流動；外筒2的測量段5長度為500mm，該長度使在頂替的過程中能夠保證有足夠的接觸時間；外筒2的第二模擬井段10長度為750mm，該長度能夠有效防止鉆井液或者水泥漿所產生的激流對測量段的影響。
【權利要求】
1.一種模擬固井注水泥的井筒裝置，包括臺架(8)，其特征在于:所述臺架(8)上通過卡瓦(7)裝配有外筒(2)，該外筒(2)主要由法蘭(4)依次連接起來的第一模擬井段(9)、測量段(5)和第二模擬井段(10)構成，在外筒(2)內通過偏心調節(jié)片(I)裝配有內筒(6)，內筒(6)的外壁與外筒(2)的內壁之間形成模擬現場中井眼與套管之間的環(huán)空(3)。
2.根據權利要求1所述模擬固井注水泥的井筒裝置，其特征在于:所述測量段(5)為巖心夾持器或透明的有機玻璃段。
3.根據權利要求1所述模擬固井注水泥的井筒裝置，其特征在于:所述偏心調節(jié)片(I)為三組，沿著外筒(2)的軸向方向分段布置，用作調節(jié)內筒(6)在外筒(2)內的偏心度。
4.根據權利要求1所述模擬固井注水泥的井筒裝置，其特征在于:所述第二模擬井段(10)的末端對應接入配漿池。
5.根據權利要求1所述模擬固井注水泥的井筒裝置，其特征在于:所述外筒(2)的第一模擬井段(9)長度為2750mm，測量段(5)長度為500mm，第二模擬井段(10)長度為750mm。
【文檔編號】E21B47/00GK203570260SQ201320707061
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權日:2013年11月11日
【發(fā)明者】武恒志, 熊昕東, 顧戰(zhàn)宇, 蔣祖軍, 徐壁華, 朱禮平, 李群生, 謝應權, 張繼尹, 王希勇, 嚴焱誠, 何志輝, 唐洪衛(wèi), 黃敏 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司西南油氣分公司