井下工具性能測試裝置的製作方法
2023-09-21 02:10:15
專利名稱：井下工具性能測試裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及測試設備，特別是涉及一種石油開採用井下工具性能測試裝置。
目前，油田一般採用的井下工具性能測試設備，採用打試驗井，下入組合套管，井口安裝修井井架和修井設備進行測試。這種測試方法的缺點是設備龐雜、工序陳舊，而且有些數據如精確移位、井口扭矩等無法錄取，造成井下工具性能數據不全、貽誤現場使用。
本發明的目的是避免上述現有技術的缺點而提供一種具有現代化的、能取全取準所需各種資料數據的井下工具性能測試裝置。
本發明的目的是這樣達到的移動式加載裝置安裝於地面軌道上，可通過用電或液壓驅動的移動輪在軌道上移動，達到對正試驗井的目的。試驗井為具有不同規格、不同深度、每口井只下入一種規格帶有旁通管試驗套管的試驗井組。井口連接裝置由密封杆通過固定螺套與動力頭相連接，井口與底盤的定位槽相配合，通過下壓帽的連接，使試驗井與移動式加載裝置呈密封受力框架。小軌道上安裝帶背鉗的滾進壓送裝置，可方便的進行管柱的上下移動和上卸扣操作。
本發明的目的還可以用如下措施達到移動式加載裝置包括移動輪、底盤、立柱、加載油缸、橫梁、動力頭、液壓旋轉機構、活動橫梁、背鉗、背鉗油缸、活動架體、滾輪壓緊油缸、小軌道、捲筒、支架、捲筒底座和剎車杆等部件，通過移動輪在地面軌道上移動。加載油缸安裝在橫梁上，橫梁通過立柱安裝於底座上，構成移動式加載裝置的架體。動力頭、液壓旋轉機構安裝於活動橫梁上，活動橫梁兩端裝入立柱的導向槽內，可在導向槽中上下移動。
背鉗和滾進壓送裝置包括背鉗、背鉗油缸、滾輪、滾輪壓緊油缸、小軌道和活動架體，背鉗和滾進壓送裝置安裝在活動架體中，活動架體在安裝於底座上的小軌道上往復運動。
試驗井組包括軌道、特殊井口、進液口、活動法蘭、定位法蘭、固定法蘭、表層套管、試驗套管和進液旁管等。表層套管上連接固定法蘭，每口井的固定法蘭都保持在同一水平面上。定位法蘭安裝在固定法蘭上，每口井的定位法蘭的中心在同一條線上。定位法蘭上端有錐面，與活動法蘭的錐面相配合。活動法蘭上有進液通道，其通道與試驗套管相連通。
井口連接裝置包括密封杆、固定螺套、上壓帽、下壓帽、密封填料、密封件。密封杆為管狀結構，一端有花鍵，其通過固定螺套與移動式加載裝置的動力頭花鍵配合連接。
井下工具性能測試裝置在運行時，根據井下工具測試要求，分別對被測試井下工具施加拉、壓、扭、液壓或幾種載荷的複合載荷。對工具可進行單項指標和綜合性能的測試。首先根據被測試井下工具的規格、測試要求選擇合適的試驗井位，將移動加載裝置移動到井位上部，將背鉗及滾進壓送裝置移動到井口上方定位。開啟液壓系統，將被測試工具連接所需管柱一起下入試驗井中，連接井口連接裝置，先將密封杆上部插入動力頭的花鍵中，連接好固定帽套，用頂升油缸將試驗井升起，使井口與底盤上的定位槽對正，上緊上壓帽，這樣就使與移動式加載裝置連接為一個封閉的受力框架，即可進行井下工具的測試工作。
本發明的附面說明如下
圖1為本發明的主視圖；圖2為本發明的側視圖；圖3為本發明移動式加載裝置結構示意圖；圖4為本發明移動式加載裝置側視圖；圖5為本發明試驗井結構示意圖；圖6為本發明井口連接裝置結構示意圖；下面結合附圖對本發明作進一步詳述如圖1、圖2，移動式加載裝置1通過井口連接裝置2與試驗井3相連接，形成一套完整的井下工具性能測試系統。
如圖3，移動式加載裝置1的移動輪17、立柱6安裝在底盤16上，加載油缸4與橫梁5和立柱6相連接。動力頭9和液壓旋轉裝置7連接於橫梁8上，橫梁8的兩端裝入立柱6的導向槽內並沿導向槽上下移動。背鉗10和背鉗油缸11、滾輪13和滾輪壓緊油缸14相連接後安裝在活動架體12中。背鉗10和滾輪13通過活動架體上的導向孔由各自的油缸帶動進行往復運動。滾輪13上還安裝有液壓馬達，可驅動滾輪轉動。小軌道15安裝在底盤16上，活動架體通過滾動軸承沿小軌道往復運動，可根據需要移至或移開井口。
如圖4，剎車杆18通過鉸支、捲筒19通過螺栓連接在捲筒支架20上，捲筒支架通過軸承與捲筒底座21相連，捲筒支架可在捲筒底座上移動，以保證作業繩索對正井口。捲筒底座固定在底盤16上。
如圖5、圖6，活動法蘭23一端與特殊井口22相連，另一端的錐面與定位法蘭25的上部錐面相配合，活動法蘭上還連接進液口24。固定法蘭26一端連接表層套管27，另一端與定位法蘭25相連接。通過進液旁管28將活動法蘭和試驗套管29連接在一起，調整軌道30的高低和相對位置後固定於地面。
管狀結構的密封杆32的一端帶有花鍵，通過固定螺套與動力頭9的花鍵相配合連接，另一端一直延伸至試驗套管中。上壓帽33套在密封杆上與下壓帽相連接，壓緊密封填料35。下壓帽34上的「O」形密封圈36與特殊井口22的內壁相密封。
本發明與現有技術相比較有如下優點1、功能齊全，具有井口加軸向載荷、旋轉載荷、進行投撈作業、模擬分層、測試原油黏度，還可測試拉(壓)力、扭矩、井內工具位移、旋轉角度、繩索作業投撈力、投撈行程、井內溫度、壓力等等多種單項指標及綜合性能。可對封隔器類、修井工具類、控制工具類和其它工具類的性能進行測試及評價。
2、測試數據齊全、準確。
3、操作方便、安全可靠，移動式加載裝置和背鉗及滾進壓緊裝置可方便自如地操作應用。
4、試驗井活動法蘭與定位法蘭的錐面配合，確保了試驗井組與動力頭的中心線在同一平面上，以方便、快速、準確地對準井口。
本發明適用於各類常規井下工具的性能測試及各種採油、注水工藝管柱的性能測試、評價。
權利要求
1.一種井下工具性能試驗裝置，包括井口設備、試驗井、試驗套管和井口連接裝置，其特徵在於移動式加載裝置安裝於地面軌道上；試驗井為具有不同規格、不同深度、每口井只下入一種規格帶有旁通管試驗套管的試驗井組；井口連接裝置由密封杆通過固定螺套與動力頭相連接，特殊井口與底盤的定位槽相配合，通過下壓帽的連接使試驗井與移動式加載裝置呈密封受力框架；小軌道上安裝帶背鉗的滾進壓送裝置。
2.根據權利要求1所述的井下工具性能測試裝置，其特徵在於移動式加載裝置，包括移動輪、底盤、立柱、加載油缸、橫梁、動力頭、液壓旋轉機構、活動橫梁、背鉗、背鉗油缸、活動架體、滾輪壓緊油缸、小軌道、捲筒、支架、捲筒底座和剎車杆等部件，通過移動輪在地面軌道上移動。
3.根據權利要求2所述的井下工具性能測試裝置，其特徵在於加載油缸安裝在橫梁上，橫梁通過立柱安裝於底座上，構成移動式加載裝置的架體。
4.根據權利要求3所述的井下工具性能測試裝置，其特徵在於動力頭、液壓旋轉機構安裝於活動橫梁上，活動橫梁兩端裝入立柱的導向槽內，可在導向槽中上下移動。
5.根據權利要求1或2所述的井下工具性能測試裝置，其特徵在於背鉗和滾進壓送裝置包括背鉗、背鉗油缸、滾輪、滾輪壓緊油缸、小軌道和活動架體，背鉗和滾進壓送裝置安裝在活動架體中，活動架體在安裝於底座上的小軌道上往復運動。
6.根據權利要求1或2所述的井下工具性能測試裝置，其特徵在於試驗井組包括軌道、井口、進液口、活動法蘭、定位法蘭、固定法蘭、表層套管、試驗套管和進液旁管等，表層套管上連接固定法蘭，每口井的固定法蘭都保持在同一水平面上。
7.根據權利要求6所述的井下工具性能測試裝置，其特徵在於定位法蘭安裝在固定法蘭上，每口井的定位法蘭的中心在同一條線上。
8.根據權利要求6所述的井下工具性能測試裝置，其特徵在於定位法蘭上端有錐面，與活動法蘭的錐面相配合。
9.根據權利要求6所述的井下工具性能測試裝置，其特徵在於活動法蘭上有進液通道，其通道與試驗套管相連通。
10.根據權利要求1或2所述的井下工具性能測試裝置，其特徵在於井口連接裝置包括密封杆、固定螺套、上壓帽、下壓帽、密封填料、密封件。密封杆為管狀結構，一端有花鍵，其通過固定螺套與移動式加載裝置的動力頭花鍵配合連接。
全文摘要
一種井下工具性能測試裝置,移動式加載裝置安裝在地面軌道上,試驗井為具有不同規格、不同深度、每口井只下入一種規格帶有旁通管試驗套管的試驗井組。井口連接裝置由密封杆通過固定螺套與動力頭連接,特殊井口與底盤的定位槽相配合,通過下壓帽的連接使試驗井與移動式加載裝置構成封閉受力框架。小軌道上安裝帶有背鉗的滾進壓送裝置。本發明可安全方便地對井下工具的單項指標和綜合性能進行測試和評價,性能穩定、數據準確。
文檔編號G01D11/00GK1321876SQ0010883
公開日2001年11月14日 申請日期2000年4月30日 優先權日2000年4月30日
發明者郝金克, 張全勝, 葉金勝, 李中玉, 王志敏 申請人:勝利石油管理局採油工藝研究院