本發(fā)明涉及套管整形，尤其涉及一種套管整形試驗裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著各油田運行時間的增加，油氣井隨著油氣的開采，地層的壓力得到了釋放，導(dǎo)致儲集層發(fā)生彈性和塑性變形，由于地層應(yīng)力也隨之變化，或發(fā)生了地質(zhì)運動等，會導(dǎo)致套管損壞，影響油田的生產(chǎn)。并且，套管的長期使用也會產(chǎn)生腐蝕與磨損的情況，增加了套管發(fā)生套變的幾率。為了恢復(fù)井筒的完整性，避免影響油田生產(chǎn)，通常會通過液壓整形的方式修復(fù)套管，在整形作業(yè)中，整形工具的尺寸，套管的變形程度，整形施加力的大小都影響著整形作業(yè)的成敗。

2、目前，整形作業(yè)的各項參數(shù)主要依靠技術(shù)人員與施工人員的經(jīng)驗來確定，但是依靠經(jīng)驗并不可靠，無法量化參數(shù)，影響整形作業(yè)安全；而有時會進(jìn)行簡單的底面試驗，將整形工具安裝在變形的套管試驗樣件內(nèi)，通過對整形工具打壓使整形工具作業(yè)，對套管套變出進(jìn)行整形，以此來分析整形相關(guān)數(shù)據(jù)，但是簡單的地面試驗無法為整形工具提供足夠的整形力，同時也不能體現(xiàn)出套管外地層應(yīng)力對整形作業(yè)的影響，導(dǎo)致得出的試驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，不能為整形作業(yè)提供更準(zhǔn)確地指導(dǎo)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種套管整形試驗裝置，以解決現(xiàn)有地面試驗不能準(zhǔn)確模擬套管的地層內(nèi)情況，導(dǎo)致得出的試驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，不能為整形作業(yè)提供更準(zhǔn)確地指導(dǎo)。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、套管整形試驗裝置，包括：

4、模擬套管試驗件，包括第一套管和外筒組件，所述外筒組件設(shè)置于所述第一套管外側(cè)，所述第一套管設(shè)置有套變部，所述外筒組件與所述第一套管之間形成容置腔；

5、整形組件，包括整形頭，所述整形頭能夠伸入所述第一套管內(nèi)對所述套變部整形；

6、試壓泵，與所述容置腔連通，所述試壓泵被配置為能夠像所述容置腔內(nèi)注入試壓介質(zhì)；

7、試驗機(jī)，設(shè)置有傳感器，所述模擬套管試驗件與所述整形組件均與所述試驗機(jī)可拆卸連接，所述試驗機(jī)能夠使所述整形組件或所述模擬套管試驗件移動，使所述整形頭能夠相對于所述第一套管沿所述第一套管的軸線移動，所述傳感器被配置為能夠檢測驅(qū)動所述整形組件或所述模擬套管試驗件移動時的拉力或壓力。

8、作為優(yōu)選地，所述試驗機(jī)包括第一連接部、第二連接部和驅(qū)動件，所述模擬套管試驗件與所述第一連接部連接，所述整形組件與所述第二連接部連接，所述驅(qū)動件被配置為能夠驅(qū)動所述整形組件或所述模擬套管試驗件移動。

9、作為優(yōu)選地，所述整形組件還包括連接桿，所述連接桿一端與所述整形頭可拆卸連接，所述連接桿另一端與所述第二連接部連接，所述連接桿的軸線沿所述第一套管的軸線延伸。

10、作為優(yōu)選地，所述外筒組件包括第二套管、第一擋板和第二擋板，所述第二套管套設(shè)于所述第一套管外側(cè)，所述第一擋板與所述第二擋板分別設(shè)置于所述第二套管的兩端，所述第一擋板與所述第一連接部連接，所述第二擋板設(shè)置有通過孔，所述連接桿能夠通過所述通過孔伸入所述第一套管。

11、作為優(yōu)選地，所述第一擋板與所述第一連接部螺紋連接。

12、作為優(yōu)選地，所述整形組件還包括保護(hù)套管，所述保護(hù)套管的一端與所述第二連接部連接，所述保護(hù)套管的另一端滑動套設(shè)于所述第二套管的外側(cè)。

13、作為優(yōu)選地，所述第二套管設(shè)置有試壓孔，所述試壓孔與所述容置腔連接，所述試壓泵通過試壓管線與所述試壓孔連接。

14、作為優(yōu)選地，所述連接桿與所述第二連接部螺紋連接。

15、作為優(yōu)選地，所述驅(qū)動件為液壓活塞液壓缸。

16、套管整形試驗方法，采用如上所述套管整形試驗裝置完成，其特征在于，包括：

17、s1、將模擬套管試驗件和整形組件與試驗機(jī)連接；

18、s2、設(shè)定憋壓值，通過試壓泵向容置腔中注入試壓介質(zhì)，直至容置腔中壓力達(dá)到憋壓值；

19、s3、啟動試驗機(jī)使整形頭對套變部進(jìn)行整形，并觀察試驗機(jī)的壓力值；

20、s4、整形頭通過套變部后，反向動作使整形頭歸位，并記錄試驗數(shù)據(jù)；

21、s5、更換整形頭和/或第一套管，重復(fù)s2-s4，直至完成全部需要模擬的情況；

22、s6、對容置腔進(jìn)行泄壓，試驗機(jī)恢復(fù)原位，試驗結(jié)束。

23、有益效果：本發(fā)明提供一種套管整形試驗裝置，包括模擬套管試驗件、整形組件、試壓泵和試驗機(jī)。該套管整形試驗裝置通過試壓泵向第一套管和外筒組件圍設(shè)形成的容置腔注入試壓介質(zhì)，能夠使第一套筒的周側(cè)模擬出相似的地層應(yīng)力，使得模擬環(huán)境更為接近真實作業(yè)時的環(huán)境，使試驗結(jié)果更加準(zhǔn)確；再通過試壓機(jī)移動整形組件或模擬套管試驗件，使得整形頭能夠移動至套變部，對套變部進(jìn)行整形，以模擬實際的整形作業(yè)，通過傳感器來獲得驅(qū)動整形組件或模擬套管試驗件移動時的拉力或壓力，得出精度較高的量化數(shù)據(jù)。該套管整形試驗裝置還能夠通過更換模擬套管試驗件和整形組件來模擬不同的套變情況及不同整形工具的作業(yè)情況，得出不同套變情況下需要的整形力、整形頭形式、尺寸等數(shù)據(jù)，為工具設(shè)計與施工參數(shù)提供依據(jù)，對實際施工作業(yè)起到指導(dǎo)作用。

24、本發(fā)明提供一種套管整形試驗方法，采用套管整形試驗裝置完成，通過模擬實際作業(yè)中套管周側(cè)的地層壓力，使得模擬試驗的結(jié)果更為貼近真實情況，能夠得出更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)為實際作業(yè)提供指導(dǎo)；通過更換不同的整形頭和/或整形頭來模擬不同的套變情況，并通過反復(fù)試驗得出對應(yīng)不同套變情況哪種整形頭能夠得到更好的整形效果。該套管整形試驗方法能夠模擬實際地層情況來得出更為接近實際作業(yè)的數(shù)據(jù)，還能夠模擬不同套變整形情況為實際整形作業(yè)做出全方位、高精度的指導(dǎo)。

技術(shù)特征：

1.套管整形試驗裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管整形試驗裝置，其特征在于，所述試驗機(jī)(4)包括第一連接部(41)、第二連接部(42)和驅(qū)動件(43)，所述模擬套管試驗件(1)與所述第一連接部(41)連接，所述整形組件(2)與所述第二連接部(42)連接，所述驅(qū)動件(43)被配置為能夠驅(qū)動所述整形組件(2)或所述模擬套管試驗件(1)移動。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的套管整形試驗裝置，其特征在于，所述整形組件(2)還包括連接桿(21)，所述連接桿(21)一端與所述整形頭(22)可拆卸連接，所述連接桿(21)另一端與所述第二連接部(42)連接，所述連接桿(21)的軸線沿所述第一套管(11)的軸線延伸。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的套管整形試驗裝置，其特征在于，所述外筒組件(12)包括第二套管(121)、第一擋板(122)和第二擋板(123)，所述第二套管(121)套設(shè)于所述第一套管(11)外側(cè)，所述第一擋板(122)與所述第二擋板(123)分別設(shè)置于所述第二套管(121)的兩端，所述第一擋板(122)與所述第一連接部(41)連接，所述第二擋板(123)設(shè)置有通過孔，所述連接桿(21)能夠通過所述通過孔伸入所述第一套管(11)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的套管整形試驗裝置，其特征在于，所述第一擋板(122)與所述第一連接部(41)螺紋連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的套管整形試驗裝置，其特征在于，所述整形組件(2)還包括保護(hù)套管，所述保護(hù)套管的一端與所述第二連接部(42)連接，所述保護(hù)套管的另一端滑動套設(shè)于所述第二套管(121)的外側(cè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的套管整形試驗裝置，其特征在于，所述第二套管(121)設(shè)置有試壓孔，所述試壓孔與所述容置腔(13)連接，所述試壓泵(3)通過試壓管線(5)與所述試壓孔連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的套管整形試驗裝置，其特征在于，所述連接桿(21)與所述第二連接部(42)螺紋連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求2任一項所述的套管整形試驗裝置，其特征在于，所述驅(qū)動件(43)為液壓活塞液壓缸。

10.套管整形試驗方法，采用權(quán)利要求1-9任一項所述套管整形試驗裝置完成，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于套管整形技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種套管整形試驗裝置及套管整形試驗方法。該裝置包括模擬套管試驗裝置的模擬套管試驗件包括第一套管和外筒組件，外筒組件設(shè)置于第一套管外側(cè)，第一套管設(shè)置有套變部，外筒組件與第一套管之間形成容置腔；整形組件包括整形頭，整形頭能夠伸入第一套管內(nèi)對套變部整形；試壓泵與容置腔連通，試壓泵被配置為能夠向容置腔內(nèi)注入試壓介質(zhì)；試驗機(jī)設(shè)置有傳感器，模擬套管試驗件與整形組件均與試驗機(jī)可拆卸連接，試驗機(jī)能夠使整形組件或模擬套管試驗件移動，使整形頭能夠相對于第一套管沿第一套管的軸線移動，傳感器被配置為能夠檢測驅(qū)動整形組件或模擬套管試驗件移動時的拉力或壓力，得出量化數(shù)據(jù)，指導(dǎo)實際作業(yè)。

技術(shù)研發(fā)人員：李寅,孫立偉,夏泊洢,劉國華,張宏偉,任海陽,胡靖,崔凱,孫振旭,周國松,成佳桐,徐兆春,汪超鋒,張艷成,隗虎,鄭清銘,楊平,鄭曉霞,徐國偉,夏春雨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油天然氣集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15