[发明专利]石油井下环境模拟实验装置

说明书

技术领域

本发明属于环境模拟实验测试技术领域，具体地涉及一种模拟石油井下温度、压力、气液介质等环境的实验装置，特别适合油田井下工具及其材料环境模拟实验测试。

背景技术

油田开发生产过程中，井下工具需承受石油井下温度、压力、气液介质等环境的影响。因此，井下工具研发及质量检测时需进行井下环境模拟实验。发明人在实现本发明的过程发现，目前，井下环境模拟实验对于多参数的动态模拟技术尚不完善，试验介质仍停留在水或柴油等单一介质，无法模拟石油井下油水共混、气液共存的实际工况。并且，传统井下环境模拟实验装置受结构、材质及工艺等因素影响，耐腐蚀介质性能差，腔体清洗困难，造成实验装置使用寿命短，无法实现试验介质的更换，试验成本高等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服传统石油井下环境模拟实验装置的诸多缺陷，提供一种新型石油井下环境模拟实验装置，以便能真实模拟石油井下温度、压力、气液介质等环境，并延长实验装置使用寿命，方便操作，降低试验成本。

为达上述目的，本发明实施例提供了一种石油井下环境模拟实验装置，所述实验装置包括：介质浸泡系统、温度控制系统和压力控制系统；所述温度控制系统和压力控制系统分别连接所述介质浸泡系统；

所述介质浸泡系统包括：浸泡釜和加热缸，所述加热缸围绕所述浸泡釜并密封所述浸泡釜；

所述温度控制系统包括：温度控制器、加热设备和温度检测器，所述加热设备和所述温度检测器分别连接所述温度控制器；所述加热设备伸入到所述浸泡釜和所述加热缸之间的空腔内，所述温度检测器伸入到所述浸泡釜内；

所述压力控制系统包括：导气装置、比例加气装置、压力控制器和压力检测器；所述导气装置的一端伸入到所述浸泡釜内，另一端连接所述比例加气装置，所述压力检测器和所述比例加气装置分别连接所述压力控制器，所述压力检测器伸入到所述浸泡釜内。

进一步地，所述加热缸的外侧还可以覆盖一层保温层。

具体地，所述加热设备可以包括导热油加热棒、加热板、加热管中的至少一个。

进一步地，所述浸泡釜内壁上还可以覆盖有纳米陶瓷镀膜层。优选地，所述纳米陶瓷镀膜层成型温度低于200℃，厚度小于0.01mm。

具体地，所述温度检测器可以包括：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTDS)或者IC温度传感器。

进一步地，所述浸泡釜上具有用于密封所述浸泡釜的缸盖，以及与加热缸相配合的飞边，所述飞边用于封闭所述加热缸，所述浸泡釜与缸盖之间通过螺栓连接固定。

进一步地，所述实验装置还包括一导液管，插入至所述浸泡釜内。

具体地，所述压力检测器可以包括：压阻式压力传感器、压电式压力传感器或者光导纤维压力传感器。

所述压力控制系统还包括卸压装置，与所述浸泡釜和所述压力控制器连接。

具体地，所述卸压装置可以包括：自动调节阀，用于在压力控制器的控制下开启，以降低所述浸泡釜内的压力。

可选地，所述实验装置还包括一泄压管，与所述自动调节阀相连接。

进一步地，所述导液管还设置有一手动阀。

本发明的有益效果在于：本发明实现了石油井下温度、压力、气液介质等环境的真实模拟。而且，本实验装置能够通过改变温度、压力、液相组成、气相组成，更换不同气液介质来考察试验样品在相应环境下的性能。并实现了环境参数的动态控制，使模拟更符合真实工况。与此同时，浸泡釜内表面采用了纳米陶瓷镀膜技术进行处理，具有高强度、高硬度、耐腐蚀、抗沾粘等特性，使得装置耐腐蚀介质性能得到大幅提高，延长了实验装置使用寿命，而且装置易于清洗，实现了试验介质的更换方便，有效地降低了试验成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的石油井下环境模拟实验装置的总装示意图；

图2为本发明实施例的石油井下环境模拟实验装置的温度控制系统示意图；

图3为本发明实施例的石油井下环境模拟实验装置的压力控制系统示意图；

图4为本发明实施例的石油井下环境模拟实验装置浸泡釜内表面镀膜示意图。

附图标号：