專利名稱：一種油氣田用流體活塞效應測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油氣田工程技術領域，特別涉及一種測試井下流體在鋼管中活塞 效應的裝置。
背景技術：
油氣井鉆井完井和壓井作業過程中，井下井筒內的一段圓柱體流體受到來自自上 而下的運動影響時，會對鋼管底部產生壓力變化，該壓力變化即是由活塞效應產生的；影響 活塞效應大小的因素有圓柱體流體所在的環空間隙面積大小、流體粘度、圓柱體流體流動 速度等。目前，沒有用于測試井下圓柱體流體活塞效應的模擬測驗裝置。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種油氣田用流體活塞效應測試裝置，通過控制器、卷 揚機、視窗、保溫層及壓力傳感器等組件，測試流體在鋼管中的活塞效應。為油氣田要求減 小或避免活塞效應的工藝技術提供理論依據和技術指導。本實用新型采用的技術方案是油氣田用流體活塞效應測試裝置，主要由組成，其 特征在于控制器、卷揚機、鋼絲繩、定滑輪組、動滑輪、吊鉤、鐵架、鋼管、油管、壓力傳感器、 數據線和數據采集系統組成。在鐵架中間垂至地面固定有鋼管，其特征在于在鋼管的內 部有平行于鋼管的油管，油管的上端懸掛在吊鉤上。在吊鉤連接在動滑輪和定滑輪組上，動 滑輪和定滑輪組上的鋼絲繩通過滑輪連接在卷揚機上。卷揚機與控制器之間連接有控制導 線。控制器能控制卷揚機旋轉并通過鋼絲繩帶動吊鉤上下運動，吊鉤帶動油管的鋼管內上 下運動。鋼管與油管能模擬油井井身結構。在鋼管的底部固定有壓力傳感器，壓力傳感器 通過數據線連接數據采集系統。為了能使鋼管內的液體保溫，在鋼管的外壁上包裹有保溫層。為了能直觀看清鋼管內的液體流動情況，所述的鋼管可以采用玻璃鋼管，在玻璃 鋼管的外部的保溫層上從上到下間隔開有視窗。簡述油氣田用流體活塞效應測試裝置的使用過程參閱圖1。在地面上先測試流體的化學性能。把流體倒入鋼管9內，鋼管9的內徑 為159mm，再將73mm油管12通過吊鉤7固定在一組定滑輪組5上，定滑輪組5與鐵架8下 端的卷揚機3用鋼絲繩4連接，通過液壓傳輸線2再與控制器1相連，控制器1能夠操作油 管12在鋼管9內做下降運動，鋼管9底部裝有壓力傳感器13，并通過數據線14與數據采集 系統15相連。試驗開始后，利用控制器1控制卷揚機3轉速，控制鋼絲繩4和定滑輪組5， 達到操控油管12在鋼管9內作下降運動，下入速度為0. 05秒/米此時鋼管9底部會產生 壓力(即活塞效應)，該壓力被壓力傳感器13檢測到，并通過數據線14傳遞給數據采集系 統15處理。油管12繼續下行壓力不斷上升，直到油管12接觸到鋼管9的底部。在整個油 管12下入過程中，鋼管9底部壓力在不斷發生變化，檢測到的這些壓力點的壓力即為活塞效應所產生的壓力。透過視窗10可直觀的看到流體的在鋼管9產生的活塞效應，保溫層11 用于調節溫度對流體活塞效應的影響。除此之外還可以調節油管直徑的尺寸和下放速度， 來測試不同的活塞效應。本實用新型的有益效果本實用新型油氣田用流體活塞效應測試裝置，通過油管 下入過程，使鋼管底部壓力不斷發生變化，能模擬油井活塞效應。透過視窗可直觀的看到流 體的在鋼管產生的活塞效應，保溫層用于調節溫度對流體活塞效應的影響。通過壓力傳感 器，測試到油井活塞效應產生的壓力變化規律。
圖1是本實用新型油氣田用流體活塞效應測試裝置結構示意圖。圖中，1.控制器，2.控制導線，3.卷揚機，4.鋼絲繩，5.定滑輪組，6.動滑輪，7.吊 鉤，8.鐵架，9.鋼管，10.視窗，11.保溫層，12.油管，13.壓力傳感器，14.數據線，15.數據 采集系統。
具體實施方式
實施例1 :以一個油氣田用流體活塞效應測試裝置為例，對本實用新型作進一步 詳細說明。參閱圖1。本實用新型油氣田用流體活塞效應測試裝置，主要由控制器1、卷揚機 3、鋼絲繩4、定滑輪組5、動滑輪6、吊鉤7、鐵架8、鋼管9、油管12、壓力傳感器13、數據線14 和數據采集系統15組成。在鐵架8中間垂至地面固定有鋼管9，鋼管9的內徑159mm，高度 30200毫米。在鋼管9的外壁上包裹有保溫層11。在鋼管9的內部有平行于鋼管9的油管12，油管12的內徑73mm，長度3200毫米。 油管12的上端懸掛在吊鉤7上。在吊鉤7連接在動滑輪6和定滑輪組5上，動滑輪6和定 滑輪組5上的鋼絲繩4通過滑輪連接在卷揚機3上。卷揚機3與控制器1之間連接有控制 導線2。在鋼管9的底部固定有壓力傳感器13，壓力傳感器13型號V4GP8S。壓力傳感器 13通過數據線14連接數據采集系統15。所述的鋼管9采用的是透明的玻璃鋼管，在玻璃鋼管的外部的保溫層11上從上到 下間隔開有六個視窗10。
權利要求一種油氣田用流體活塞效應測試裝置，主要由控制器(1)、卷揚機(3)、鋼絲繩(4)、定滑輪組(5)、動滑輪(6)、吊鉤(7)、鐵架(8)、鋼管(9)、油管(12)、壓力傳感器(13)、數據線(14)和數據采集系統(15)組成；在鐵架(8)中間垂至地面固定有鋼管(9)，其特征在于在鋼管(9)的內部有平行于鋼管(9)的油管(12)，油管(12)的上端懸掛在吊鉤(7)上，在吊鉤(7)連接在動滑輪(6)和定滑輪組(5)上，動滑輪(6)和定滑輪組(5)上的鋼絲繩(4)通過滑輪連接在卷揚機(3)上，卷揚機(3)與控制器(1)之間連接有控制導線(2)，在鋼管(9)的底部固定有壓力傳感器(13)，壓力傳感器(13)通過數據線(14)連接數據采集系統(15)。
2.根據權利要求1所述的油氣田用流體活塞效應測試裝置，其特征是在鋼管(9)的 外壁上包裹有保溫層(11)。
3.根據權利要求1或2所述的油氣田用流體活塞效應測試裝置，其特征是所述的 鋼管(9)可以采用玻璃鋼管，在玻璃鋼管的外部的保溫層(11)上從上到下間隔開有視窗(10)。
專利摘要油氣田用流體活塞效應測試裝置，應用于油氣田流體活塞效應測試。在鐵架中間垂至地面固定有鋼管，在鋼管的內部有平行于鋼管的油管，油管的上端懸掛在吊鉤上。在吊鉤連接在動滑輪和定滑輪組上，動滑輪和定滑輪組上的鋼絲繩通過滑輪連接在卷揚機上。卷揚機與控制器之間連接有控制導線。在鋼管的底部固定有壓力傳感器，壓力傳感器通過數據線連接數據采集系統。通過油管下入過程，使鋼管底部壓力不斷發生變化，能模擬油井活塞效應。透過視窗可直觀的看到流體的在鋼管產生的活塞效應。通過壓力傳感器，測試到油井活塞效應產生的壓力變化規律。
文檔編號E21B47/06GK201696031SQ20102015310
公開日2011年1月5日 申請日期2010年4月7日 優先權日2010年4月7日
發明者吳迪, 孫忠杰, 尹玉川, 李天君, 李曉輝, 王濤, 陳超 申請人:中國石油天然氣集團公司;吐哈石油勘探開發指揮部