一种控制气侵监测参数的试验台的制作方法

专利2025-06-14  20


本发明属于气侵监测,具体涉及一种控制气侵监测参数的试验台。


背景技术:

1、石油与天然气已成为人类社会发展不可或缺的能源,近年来对石油和天然气的需求越来越大。经过长期的大规模开发,陆地和浅海油气资源扩大生产受到限制,深水油气资源成为维持全球能源供应的关键来源。

2、深海潜在的丰富油气储量可以提供可靠的能源供应,满足日益增长的全球能源需求。深水油气资源的开发也伴随着一些挑战,包括技术难题、环境保护问题以及安全风险等,其中溢流是深水油气资源勘探开发最大潜在风险;而气侵则是指气体侵入‌钻井液中,导致钻井液性能变坏的过程。‌ 气侵会使钻井液的密度下降,粘度上升,严重时可能导致‌井喷、‌井塌等事故。‌

3、可见,若气侵现象不能及时发现并控制,则易导致钻井液密度下降进而逐渐无法平衡地层压力,严重时导致井喷(井涌)事故的发生;而在井下气侵监测领域中,却存在气体在管内中的运动状态难以分析的问题,导致无法及时有效地对溢流现象做出早期预警,难以保障深水钻井作业安全。


技术实现思路

1、针对上述现有技术中的至少一个问题,本发明的目的是提供一种控制气侵监测参数的试验台,使其能够及时有效地实现气侵识别,从而对溢流现象做出早期预警,利于保障深水钻井作业安全。

2、为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:

3、一种控制气侵监测参数的试验台,包括:

4、实验系统主体模块,包括实验台架、透明管和模拟钻杆,所述透明管和所述模拟钻杆均安装在所述实验台架上,且所述透明管套设在所述模拟钻杆的外部;所述实验台架的底面开设有通孔,所述通孔的底部安装有单向阀;

5、气体供给模块,通过气管与所述通孔连接;

6、监测与控制模块,与所述气体供给模块连接,用于控制气体供给模块的供气量。

7、优选地,所述实验台架的底面设置环形凸台,所述透明管嵌入连接在所述环形凸台中。

8、优选地,所述实验台架的底面设置沟槽,所述模拟钻杆的底部设置凸起,所述凸起嵌入连接在所述沟槽中。

9、优选地,所述沟槽设置有至少两个,多个所述沟槽均与所述透明管同心布置;最内侧的所述沟槽设置为孔形,其余的所述沟槽设置为环形。

10、优选地,所述通孔设置为至少两个,多个所述通孔沿圆周均匀分布。

11、优选地,多个所述通孔沿至少两个同心的圆周均匀分布,所述通孔分布的圆周与所述透明管同心。

12、优选地,所述模拟钻杆的内部设置空腔,顶部设置把手。

13、优选地,所述气体供给模块包括空气压缩机和储气罐,所述空气压缩机与所述储气罐连接,所述储气罐通过所述气管与所述通孔连接。

14、优选地,所述气管上安装气体流量控制阀和流量计,所述气体流量控制阀和所述流量计分别与所述监测与控制模块连接。

15、优选地,所述监测与控制模块包括pc机,所述pc机与所述气体流量控制阀和所述流量计分别连接。

16、本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:

17、1.本发明提供的控制气侵监测参数的试验台,能够模拟局部隔水管气侵情况,能够及时有效地实现气侵识别,从而对溢流现象做出早期预警,利于保障深水钻井作业安全;且相较于传统的气侵监测实验系统,具有结构紧凑、体积小、重量轻、成本低、安装便捷、维护难度低及易于运输等优势。

18、2.本发明提供的控制气侵监测参数的试验台,透明管及模拟钻杆均可以与实验台架拆卸安装形成分体结构;若需要更改透明管的材料,则将其他材质的透明管嵌入连接在环形凸台中即可;若需要更改模拟钻杆的位置,则将更换凸起插入沟槽中的位置即可,便于根据不同实验需求对透明管的材质及模拟钻杆的偏心距进行调整;若需要调整进气位置,可以将气管与其他位置的通孔相连接;从而提高灵活性,扩大适用范围,满足多样化的实验需求。

19、3.本发明提供的控制气侵监测参数的试验台,可以精准地控制预设实验参数,可以通过pc机根据实验设置需求控制气体流量控制阀,从而方便对实验参数进行精确设置,保证供气稳定,有效提高实验操作效率和测试结果的准确性。



技术特征:

1.一种控制气侵监测参数的试验台,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的控制气侵监测参数的试验台,其特征在于,所述实验台架(110)的底面设置环形凸台(112),所述透明管(120)嵌入连接在所述环形凸台(112)中。

3.根据权利要求2所述的控制气侵监测参数的试验台,其特征在于,所述实验台架(110)的底面设置沟槽(113),所述模拟钻杆(130)的底部设置凸起(131),所述凸起(131)嵌入连接在所述沟槽(113)中。

4.根据权利要求3所述的控制气侵监测参数的试验台,其特征在于,所述沟槽(113)设置有至少两个,多个所述沟槽(113)均与所述透明管(120)同心布置;最内侧的所述沟槽(113)设置为孔形,其余的所述沟槽(113)设置为环形。

5.根据权利要求4所述的控制气侵监测参数的试验台,其特征在于,所述通孔(111)设置为至少两个,多个所述通孔(111)沿圆周均匀分布。

6.根据权利要求5所述的控制气侵监测参数的试验台,其特征在于,多个所述通孔(111)沿至少两个同心的圆周均匀分布,所述通孔(111)分布的圆周与所述透明管(120)同心。

7.根据权利要求1所述的控制气侵监测参数的试验台,其特征在于,所述模拟钻杆(130)的内部设置空腔(132),顶部设置把手(133)。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的控制气侵监测参数的试验台,其特征在于,所述气体供给模块(2)包括空气压缩机(230)和储气罐(240),所述空气压缩机(230)与所述储气罐(240)连接,所述储气罐(240)通过所述气管(220)与所述通孔(111)连接。

9.根据权利要求8所述的控制气侵监测参数的试验台,其特征在于,所述气管(220)上安装气体流量控制阀(221)和流量计(222),所述气体流量控制阀(221)和所述流量计(222)分别与所述监测与控制模块(3)连接。

10.根据权利要求9所述的控制气侵监测参数的试验台,其特征在于,所述监测与控制模块(3)包括pc机(310),所述pc机(310)与所述气体流量控制阀(221)和所述流量计(222)分别连接。


技术总结
本发明涉及一种控制气侵监测参数的试验台,包括实验系统主体模块、气体供给模块和监测与控制模块,实验系统主体模块包括实验台架、透明管和模拟钻杆,透明管和模拟钻杆均安装在实验台架上,且透明管套设在模拟钻杆的外部;实验台架的底面开设有通孔,通孔的底部安装有单向阀;气体供给模块通过气管与通孔连接;监测与控制模块与气体供给模块连接,用于控制气体供给模块的供气量;能够及时有效地实现气侵识别,从而对溢流现象做出早期预警,利于保障深水钻井作业安全。

技术研发人员:李梦博,杨向前,殷志明,任美鹏,罗洪斌,徐国贤,王金龙,田得强,蔡文军,李伟,张书航,张紫衡,殷晓康,李肖,周浪飞
受保护的技术使用者:中海石油(中国)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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