[发明专利]一种模拟深水钻井工况下隔水管力学特性的试验方法

摘要

一种模拟深水钻井工况下隔水管力学特性的试验方法，可根据试验需要，改变张紧力大小、隔水管尺寸、钻杆钻速和钻向、启动的潜水泵数量及排量、容器内流体密度、容器内流体粘度、空气压缩机参数等。本发明的有益效果是，可以模拟深水钻井不同工况下的隔水管力学特性，其中包括不同张紧力、不同隔水管尺寸、不同钻速、钻杆的正反转、不同的水流速度、不同层次的水流、不同钻井液密度、不同钻井液粘度和空气钻井；可以在水池内较为真实有效的模拟深水钻井各种工况下隔水管力学特性，实验效果稳定可靠。

主权项

一种模拟深水钻井工况下隔水管力学特性的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：①利用模拟深水钻井工况下隔水管力学特性的试验装置，首先需要先将支撑架体(5)通过支撑座(3)固定在水池(16)上方；将油缸(8)和油马达(9)通过接头(10)连接在支撑架体(5)上；将多节试验用隔水管(2)连接，检查各个连接处无漏水现象，然后开始试验；②将试验用隔水管(2)挂于张紧环(4)上，并用钢丝绳(6)将张紧环(4)与连接架(7)连接，根据试验所需的张紧力，调节张紧环(4)，施加试验用隔水管(2)所需张力；根据隔水管模型的尺寸，调节钢丝绳(6)的长度，以适应试验需要；③将下部挠性装置(13)与试验用隔水管(2)连接，将钻杆(12)置于试验用隔水管(2)内，钻杆(12)连接钻头(14)，下放到下部挠性装置(13)下方的井眼内，准备对岩石(15)进行钻进；将应变片(11)贴于试验用隔水管(2)表面，接着往水池(16)中通入水，达到试验用高度，应变片(11)通过将数据传给应变片数据收集仪(29)将数据传给主控工作站(28)；④开启液压系统，对钻井模拟装置里的油缸(8)和油马达(9)进行控制；⑤开启空气压缩机(31)，通过空气压缩机控制系统(30)来控制往井底打入的空气，模拟空气钻井；⑥开启潜水泵(1)，使水池内的水翻滚流动，控制潜水泵(1)的开启顺序及排量，得到海流、海浪的不同组合和流速；⑦通过改变张紧力大小、隔水管尺寸、钻杆钻速和钻向、启动的潜水泵数量及排量、容器内流体密度、容器内流体粘度、空气压缩机参数即可得到不同张紧力、不同隔水管尺寸、不同钻速、钻杆的正反转、不同的水流速度、不同组合的水流、不同钻井液密度、不同钻井液粘度和空气钻井条件下，隔水管力学特性的影响规律。