本技术介绍了一种多功能气侵监测实验系统及方法,适用于石油天然气和钻井工程领域。该系统能够模拟不同工况下的气侵监测,包括变频泵、空气压缩机、油管、套管、可变导向管、加热管、供电锂电池、脉冲发生器、驱动模块、中控模块、编码模块和压力传感器。通过电机驱动圆柱齿轮旋转,可变导向管能够调整井身结构;加热管用于调整井底温度;变频泵则控制井底压力。与传统装置相比,本发明能够控制多种井身结构,模拟0°至90°的管道倾角、不同井底压力和温度以及不同气侵速率,适用于所有井型。具有操作简便、安全可靠和降低实验成本等优势。
背景技术
随着油气资源需求的不断增长,油气勘探与开发逐渐向深层、深水/超深水、非常规页岩油气资源领域拓展,钻井工况逐渐变得复杂:井下高温高压、储集层类型多变、压力窗口窄、井型复杂。多重因素交互影响下的钻完井井筒压力控制难度增加,气侵事故风险增加。精确计算井筒压力才能精准控制复杂工况下的井筒压力,对井筒多相流动模型的准确性要求更高。深入揭示井筒内多相流动规律,开发具有高适应性的井筒瞬态多相流动模型,对井喷过程分析、压井方案制定、井筒压力的精细控制具有重要意义。为了保证多相流模型更加真实,该类模型大多基于有限的实验条件,对实验数据信息存在较强的依赖性。但传统的实验装置容易受到固定的井型的限制,无法模拟复杂井身结构下井底突发溢流的情况。
针对上述问题,本发明提供一种适用于不同井型的气侵监测实验装置及方法,其作用是模拟直井、水平井、斜井、不同井深、不同气侵速率下发生气侵时井底压力的变化规律。
实现思路