摘要：模拟井筒加温系统是研究油田井下高温高压环境的特种实验装置,其主体部分模拟井筒为耐高温高压的厚壁圆柱形封闭腔体,模拟井筒温度场是其加温系统设计与工作参数确定的基本依据。分析加热过程中腔体内流体与厚壁腔体之间的动态耦合传热,通过合理简化建立了井筒加热物理模型,给出了其基于大涡模拟方法的数学模型,采用有限差分法和应用投影法求解模型。研究结果表明:模型和求解方法可以用于高温高压模拟井筒流固耦合传热研究,其实验误差低于16.01%;通过模拟计算得到了井筒及其腔体内流体的动态耦合传热过程温度场分布规律,为模拟井筒加温系统设计与工作参数确定提供理论依据。

摘要：模拟井筒加温系统是用于模拟井下高温高压环境,对射孔器材进行高温性能检测的一种实验装置。模拟井筒为耐高温高压的厚壁圆柱形封闭腔体,为研究加温过程中腔体内流体与厚壁腔体之间的动态耦合传热过程,根据模拟井筒加热物理模型,建立了模拟井筒耦合传热数学模型。应用有限差分法离散模拟井筒耦合传热数学模型,得出厚壁井筒和腔体内流体数学模型的离散格式。使用迭代法分别计算厚壁井筒与腔体内流体区域的传热过程,在厚壁井筒与流体的交界边界处应用热平衡法进行耦合传热计算,求解模拟井筒耦合传热温度场,腔体内流体区域采用投影法对数学模型进行求解。研究结果表明:模型和求解方法可用于高温高压模拟井筒流固耦合传热的求解,其实验误差低于18%;通过模拟计算得到了井筒及其腔体内流体的动态耦合传热过程温度场分布规律,为模拟井筒加温系统设计提供理论依据。

摘要：根据教育部"石油天然气装备"重点实验室的建设要求,设计了能模拟3000 m井下工况的高温高压模拟井筒。该装置通过泵和电加热器循环加热井筒内的液压油,使其基本达到预期温度;用加压泵循环加压至设定压力,再由循环泵和盘管保持设定温度,实现井下温度和压力环境。根据设计条件采用第三强度理论确定模拟井筒的壁厚,进而确定井筒的结构方案;同时进行了系统热平衡计算,根据循环装置的设计使用要求选定了电加热器的功率。

摘要：介绍了压裂完井工具高压模拟井筒试验装置的组成和作用。建立了高压模拟井筒的三维仿真模型,并对模拟井筒上的测压孔进行了处理。利用ANSYS软件,对不同壁厚的模拟井筒进行了数值模拟分析。仿真结果表明,当模拟井筒承受105 MPa内压时,测压孔处屈服应力最大,且模拟井筒材料选用35CrMo,壁厚为40 mm时,内径121 mm的模拟井筒可满足设计要求。

摘要：为满足基于布里渊散射的分布式光纤测井的试验环境要求,设计了一套稠油井模拟井筒地面试验装置,井筒内压力和温度连续可调、可控,以增压器获取所需高压,以外循环恒温槽控制温度,实现井下压力和温度环境的模拟。试验证明,研制的装置达到了要求指标。

摘要：介绍了压裂完井高温高压模拟井筒的组成。选取了高温高压模拟井筒的材质。在此基础上,理论计算了两种不同内径的模拟井筒所需的合理壁厚。在设计温度下,分别获得了不同内径的模拟井筒的爆破安全系数。计算结果表明,两模拟井筒在压力140 MPa、温度200℃条件下,爆破安全系数均大于3,符合TSG R0002-2005 超高压容器安全技术监察规程要求。

摘要：模拟井筒加温加压系统是为高温高压条件下射孔提供温度和压力支持的专用设备,该设备为高温高压射孔釜体提供一套额定温度300℃的加温系统和一套额定压力240MPa的加压系统(孔隙压力流体为3%的NaCl溶液),可利用原有装置提供围压和井压,以及相应的加温系统、加压系统(围压、孔隙压力和井压)的自动控制系统,满足模拟高温、井压、孔隙压力和围压条件下进行射孔试验的需求。

摘要：针对国内目前测试系统不能满足高温高压井下工具模拟测试的现状,设计了水平放置式井下工具高温高压测试系统。该设备以耐高温液压油和氮气为测试介质,测试压力分别达到220℃/105MPa和370℃/35MPa,轴向最大载荷1300kN,最大扭矩15kN·m的测试能力。高压测试井筒360°安全防护,测控系统完全远程控制,确保测试过程安全。整套设备在测试过程中无废液排放,实现了节能环保。

摘要：目前中国冲洗效率评价方法并不完善,评价手段不统一。通过模拟井筒设计出了一套冲洗效率评价装置,建立了评价冲洗效率的实验方法,采用砂岩来模拟井壁,模拟井筒的冲洗过程,通过公式计算出冲洗效率。并且进行了冲洗效率评价实验。实验结果表明,该装置能够很好地模拟井下冲洗过程,是一套行之有效的模拟装置。

摘要：为了对底部钻具组合(BHA)的动力学特性进行研究,以BHA的运动微分方程为基础,应用相似理论得出了模拟试验参数与现场参数之间的对应关系,设计并建造了BHA动力学特性模拟的试验装置,设计了模拟井筒和模拟BHA,同时考虑了它们之间的摩擦作用,通过模拟试验研究了钻压、钻速、井斜角、稳定器外径及钻柱与井筒之间的摩擦作用对钻头侧向力、转角及运动规律的影响。最后指出,钻井液与钻柱的非线性流固耦合作用对钻柱力学行为有很大的影响,单纯的理论分析仍显不足,有必要通过模拟试验进行深入研究。