高溫高壓高產(chǎn)深井測試管柱及封隔器工況實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)研制.pdf

1、井下管柱是地面與井下聯(lián)系的通道，是載荷傳遞的橋梁。由于地層具有很大的不確定性，高溫高壓高產(chǎn)深井測試過程中，油氣產(chǎn)量、壓力、溫度等參數(shù)變化范圍很大，井下管柱和封隔器在復(fù)雜的載荷狀態(tài)下工作，為了了解管柱和封隔器的工作狀況，本文設(shè)計(jì)并研制了一套“管柱及封隔器工況實(shí)時(shí)系統(tǒng)”。 該系統(tǒng)由井下管柱測試短節(jié)、無線發(fā)射器、無線接收器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)四個(gè)部分組成。井下管柱載荷測試短節(jié)與管柱連接在一起，懸掛于井口，可以感應(yīng)并檢測井口管柱軸向力；載荷測試

2、短節(jié)所測得的井口管柱軸力由安裝于井口的無線發(fā)射器發(fā)送至井場值班房內(nèi)的無線接收器；無線接收器將接收到的井口管柱軸力通過RS232串口通信傳輸給便攜式筆記本電腦；筆記本電腦內(nèi)的測試管柱力學(xué)及封隔器工況分析軟件根據(jù)井口管柱的軸力數(shù)據(jù)可以分析全井管柱的軸向力、軸向變形、應(yīng)力，進(jìn)而了解管柱和井下封隔器的安全性。 在上述系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，本文完成了井下管柱測試短節(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)、電測方案設(shè)計(jì)和信號(hào)傳輸設(shè)計(jì)；考慮井身結(jié)構(gòu)、管柱結(jié)構(gòu)和高溫高壓高產(chǎn)情況

3、，進(jìn)行了管柱載荷、應(yīng)力、軸向變形分析，給出了實(shí)用算法；編制了井下管柱力學(xué)分析軟件，該軟件既可以接收井口管柱載荷測試數(shù)據(jù)，從而實(shí)時(shí)分析井下管柱及封隔器的工作狀況，也可以進(jìn)行常規(guī)管柱力學(xué)分析。 上述管柱測試短節(jié)、發(fā)射器、接收器和管柱力學(xué)分析軟件研制完成后，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了調(diào)試。調(diào)試表明，“管柱及封隔器工況實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)”機(jī)械電測部分工作性能穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，計(jì)算機(jī)部分既可以脫機(jī)運(yùn)算，也可以實(shí)時(shí)接收載荷測試器的測試數(shù)據(jù)，并對管柱及井下