【技術實現步驟摘要】
本技術屬于實驗裝置，具體涉及非常規油氣水平井分段柔性繩結的性能測試裝置。
技術介紹
1、隨著社會飛速發展，全球能源不斷消耗，非常規油氣資源正逐步被開發利用，目前探明的非常規油氣資源非常豐富，主要是一些致密的頁巖氣、頁巖油以及煤層氣等。但非常規油氣資源面臨著低滲透甚至超低滲透率等開發難題，如何提高低滲透油氣藏的采收率和儲量動用率逐漸成為國內外油氣開發領域急需解決的問題。
2、目前廣泛使用泵送可溶橋塞分簇射孔聯作-分段壓裂工藝壓裂改造技術。常規情況下該技術安全快捷、占井時間短、不受壓裂分級層數等限制。但隨著非常規油氣資源的開發，常規橋塞分段受井況影響的情況日益增加，工具串異常問題、套管異常變形等直接影響了施工進度。據今年國內施工統計，因現場停工待命而導致施工周期，占到了接近30％，而部地區因為處理異常問題導致的停工成本甚至超過入井材料的成本。為解決這一問題，提高地層壓裂均勻性以及施工壓裂效率，目前推出了一種繩結代替橋塞的施工技術，根據現有技術，繩結具有入孔性能好、柔性封堵等特點。但正是由于柔性繩結這一技術特性，導致普通的室內檢測裝置無法對其承壓性能、有效承壓時間等進行直觀、有效的檢測。這也是這一工藝目前無法推廣的直接原因之一。為了檢測產品的相關性能，目前常見檢測方法為：
3、①現場施工井測試
4、直接在現場使用，通過井口設備壓力的變化，來推測產品性能。這一種方法不直觀，并且井底影響施工壓裂因素較多，無法直接體現產品性能；并且該方法還會影響現場正常施工周期，極大增加施工成本；
5、②現場
6、利用現場壓裂車組進行測試，利用高排量、高壓力檢測產品性能，但這一種方法只能短時間檢測，并且只有產品尺寸足夠，即便密封不嚴，也能形成較高的節流壓差，無法體現產品實際性能；
7、③泵送模擬測試
8、利用低壓泵的高排量特性，進行產品性能測試。這一種方法只能模擬產品入孔的泵送性能，也無法有效檢測產品有效時長、耐溫性能等，而這若干方面卻是繩結產品本身的核心的性能；
9、基于此，為了新工藝規范化的性能檢測以及室內測試方法，針對現階段的情況，采用現有方法無法取得真實有效的效果，也為了同一檢測方法、檢測標準，為后期工藝推廣制定行業標在做基礎，從而有必要開發新的室內性能測試裝置。
技術實現思路
1、針對現有技術中室內測試裝置無法準確對柔性繩結承壓性能進行測試的問題，本技術提供了非常規油氣水平井分段柔性繩結的性能測試裝置，擬解決現有技術中的問題。
2、本技術采用的技術方案如下：
3、非常規油氣水平井分段柔性繩結的性能測試裝置，包括實驗套管，所述實驗套管內設置外殼，所述外殼內形成第一密封腔，所述第一密封腔連接有內壓供給機構，所述外殼與實驗套管之間形成第二密封腔，所述第一密封腔和第二密封腔內均設置有液體和壓力檢測機構，所述外殼的側壁上開設有用于模擬射孔的開孔，所述第一密封腔內開孔的兩側分別設置有剪釘座和用于放置柔性繩結的放置臺，所述剪釘座上可滑動設置有沖擊座，所述第一密封腔內還設置有與沖擊座配合的限位塊，所述剪釘座上位于沖擊座與所述限位塊之間的區域安裝有剪釘，所述放置臺到開孔的距離與沖擊座到限位塊的距離匹配。
4、采用該技術方案后，液壓力給沖擊座和柔性繩結向限位塊的方向移動的力，對剪釘造成擠壓，直到剪釘被剪切，剪釘剪切后，放置座上的柔性繩結在第一密封腔液壓力的作用下被加速釋放，由于限位塊的限制，沖擊座到達設計位置后被限位塊停止動作，從而使柔性繩結被沖擊座限制移動，此時柔性繩結正好正對需要封堵的孔眼，柔性繩結在兩端尾翼牽引以及實驗裝置內液體的流向的引導下，向外殼壁上的開孔運動，并且在自身動能的作用下，柔性繩結被充分壓縮，柔性繩結自身柔性特性而導致的各繩之間的相互接觸擠壓，使得接觸應力大于所需密封的壓力值，從而能完全封堵孔眼，繩結本身也達到可承壓的狀態，然后對第一密封腔進行持續加壓(由于封堵孔眼過程時間很短，預計在1s內完成，因對第一密封腔持續加壓即可)，直到達到要求的正向承壓值，持續檢測第一密封腔內的壓力值變化，模擬井下環境條件下柔性繩結的有效承壓時間。
5、作為優選，所述第二密封腔連接有外壓供給機構。
6、采用該技術方案后，在模擬測試時可以根據根據實驗需求同步施加內外壓，既可測試繩結的反向承壓能力。
7、作為優選，所述外殼的兩端均設置有開口，且一端開口內可拆卸連接有內接頭，所述限位塊可拆卸連接在外殼另一端開口內，所述限位塊與剪釘座固定連接，所述剪釘座上設置有用于安裝剪釘的剪釘安裝槽，所述內壓供給機構包括設置在內接頭上的內壓管線和與內壓管線連通的內壓供壓口。
8、采用該技術方案后，可將限位塊連同剪釘座一起從外殼上拆卸下來，便于安裝剪釘，以及可以設置多個帶有不同開孔尺寸的外殼，然后將限位塊連通剪釘座以及內接頭安裝到所需的外殼上即可，節約實驗成本。
9、作為優選，所述實驗套管的一側設置有開口，開口處可拆卸連接有上接頭，所述內接頭的一端貫穿所述上接頭設置，且所述內接頭與所述上接頭密封連接。
10、采用該技術方案后，通過實驗套管的開口便于放入外殼，通過上接頭使實驗套管內形成密閉腔室。
11、作為優選，所述實驗套管內固定設置有下接頭，所述外殼設置有限位塊的一端與下接頭可拆卸連接。
12、采用該技術方案后，通過下接頭固定外殼。
13、作為優選，所述實驗套管上還設置有加熱機構和溫度檢測機構。
14、采用該技術方案后，通過加熱機構對裝置進行加熱，可為實驗裝置提供連續穩定的測試溫度，模擬井筒內的實際井況。
15、作為優選，還包括控制器和顯示屏，所述外壓供給機構、壓力檢測機構、內壓供給機構、加熱機構和溫度檢測機構均與控制器電連接，所述控制器與顯示屏電連接。
16、綜上所述，由于采用了上述技術方案，本技術的有益效果是：
17、1.液壓力給沖擊座和柔性繩結向限位塊的方向移動的力，對剪釘造成擠壓，直到剪釘被剪切，剪釘剪切后，放置座上的柔性繩結在第一密封腔液壓力的作用下被加速釋放，由于限位塊的限制，沖擊座到達設計位置后被限位塊停止動作，從而使柔性繩結被沖擊座限制移動，此時柔性繩結正好正對需要封堵的孔眼，柔性繩結在兩端尾翼牽引以及實驗裝置內液體的流向的引導下，向外殼壁上的開孔運動，并且在自身動能的作用下，柔性繩結被充分壓縮，柔性繩結自身柔性特性而導致的各繩之間的相互接觸擠壓，使得接觸應力大于所需密封的壓力值，從而能完全封堵孔眼，繩結本身也達到可承壓的狀態，然后對第一密封腔進行持續加壓(由于封堵孔眼過程時間很短，預計在1s內完成，因對第一密封腔持續加壓即可)，直到達到要求的正向承壓值，持續檢測第一密封腔內的壓力值變化，模擬井下環境條件下柔性繩結的有效承壓時間。
18、2.可將限位塊連通剪釘座一起從外殼上拆卸下來，便于安裝剪釘，以及可以設置多個帶有不同開孔尺寸的外殼，然后本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.非常規油氣水平井分段柔性繩結的性能測試裝置，其特征在于：包括實驗套管（5），所述實驗套管（5）內設置外殼（6），所述外殼（6）內形成第一密封腔，所述第一密封腔連接有內壓供給機構（1），所述外殼（6）與實驗套管（5）之間形成第二密封腔，所述第一密封腔和第二密封腔內均設置有液體和壓力檢測機構，所述外殼（6）的側壁上開設有用于模擬射孔的開孔（14），所述第一密封腔內開孔（14）的兩側分別設置有剪釘座（9）和用于放置柔性繩結（7）的放置臺，所述剪釘座（9）上可滑動設置有沖擊座（8），所述第一密封腔內還設置有與沖擊座配合的限位塊（11），所述剪釘座（9）上位于沖擊座（8）與所述限位塊（11）之間的區域安裝有剪釘（10），所述放置臺到開孔（14）的距離與沖擊座（8）到限位塊（11）的距離匹配。
2.根據權利要求1所述的非常規油氣水平井分段柔性繩結的性能測試裝置，其特征在于：所述第二密封腔連接有外壓供給機構（2）。
3.根據權利要求1所述的非常規油氣水平井分段柔性繩結的性能測試裝置，其特征在于：所述外殼（6）的兩端均設置有開口，且一端開口內可拆卸連接有內接頭（3），
4.根據權利要求3所述的非常規油氣水平井分段柔性繩結的性能測試裝置，其特征在于：所述實驗套管（5）的一側設置有開口，開口處可拆卸連接有上接頭（4），所述內接頭（3）的一端貫穿所述上接頭（4）設置，且所述內接頭（3）與所述上接頭（4）密封連接。
5.根據權利要求3所述的非常規油氣水平井分段柔性繩結的性能測試裝置，其特征在于：所述實驗套管（5）內固定設置有下接頭（12），所述外殼（6）設置有限位塊（11）的一端與下接頭（12）可拆卸連接。
6.根據權利要求2所述的非常規油氣水平井分段柔性繩結的性能測試裝置，其特征在于：所述實驗套管（5）上還設置有加熱機構（13）和溫度檢測機構。
7.根據權利要求6所述的非常規油氣水平井分段柔性繩結的性能測試裝置，其特征在于：還包括控制器和顯示屏，所述外壓供給機構（2）、壓力檢測機構、內壓供給機構（1）、加熱機構（13）和溫度檢測機構均與控制器電連接，所述控制器與顯示屏電連接。
...【技術特征摘要】
1.非常規油氣水平井分段柔性繩結的性能測試裝置，其特征在于：包括實驗套管（5），所述實驗套管（5）內設置外殼（6），所述外殼（6）內形成第一密封腔，所述第一密封腔連接有內壓供給機構（1），所述外殼（6）與實驗套管（5）之間形成第二密封腔，所述第一密封腔和第二密封腔內均設置有液體和壓力檢測機構，所述外殼（6）的側壁上開設有用于模擬射孔的開孔（14），所述第一密封腔內開孔（14）的兩側分別設置有剪釘座（9）和用于放置柔性繩結（7）的放置臺，所述剪釘座（9）上可滑動設置有沖擊座（8），所述第一密封腔內還設置有與沖擊座配合的限位塊（11），所述剪釘座（9）上位于沖擊座（8）與所述限位塊（11）之間的區域安裝有剪釘（10），所述放置臺到開孔（14）的距離與沖擊座（8）到限位塊（11）的距離匹配。
2.根據權利要求1所述的非常規油氣水平井分段柔性繩結的性能測試裝置，其特征在于：所述第二密封腔連接有外壓供給機構（2）。
3.根據權利要求1所述的非常規油氣水平井分段柔性繩結的性能測試裝置，其特征在于：所述外殼（6）的兩端均設置有開口，且一端開口內可拆卸連接有內接頭（3），所述限位塊（11）可拆卸連接在外殼（6）另一端開口內，所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張克成，易建國，何明山，黎成軍，高鳳壘，劉嚴，鄧波，廖楊洋，
申請(專利權)人：四川省威沃敦石油科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
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