一種封隔器性能測試機的製作方法

2023-10-23 16:43:37 2

專利名稱：一種封隔器性能測試機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於油田井下封隔器各種性能測試的一種地面檢測裝置。
油田用封隔器性能檢測裝置，主要以試驗井或分體試驗罐等形式存在；設備投入的規模大，封隔器裝拆較複雜，勞動強度大，且封隔器的各種性能指標不能同步獲取。國內具有井下工具測試功能試驗裝置見《井下工具組裝試驗機》，專利號CN86202142U，該裝置側重於封隔器及井下工具的拆卸和組裝，對可用於測試井下工具的各種機械物理性能及中間模擬試驗的試驗井筒的結構和功能提得較少，固只能對井下封隔器的解封情況，摩擦力、扭力、拉力、壓力等參數的測試，這些試驗對產品的最終的技術指標的測定是有益的，不足之處；對封隔器在研製過程中的結構參數的確定，不能給出較直觀確切的數據，尤其是以液力坐封的封隔器。
本實用新型的目的在於克服背景技術中的不足，提供一種能滿足測試功能全，封隔一次裝入後，能滿足《SY5106-86油氣田封隔器通用技術條件》中要求的各項指標的測試，能模擬封隔器在井中工作狀態下的密封性能測試，並能在實測膠筒壓縮矩的同時進行膠筒的密封性測試，這一指標在試驗井或其它簡易試驗罐的測試中是無法獲得常溫和加溫測試也可一次裝入後獲取各項技術指標。各壓力系統設置壓力表供工作人員直接觀察和數據採集處理系統可將試驗的數據直接輸出。
本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型主要由液壓動力裝置、定位銷、聯接器、高壓軟管、模擬井筒，熱液循環及保溫裝置、試壓動力分流管匯、支架、下支撐座、雙頭螺栓、螺母及熱片、上壓蓋和數據採集處理裝置組成，下支撐座由定位銷固定在支架上，將液壓缸，模擬井筒設在下支撐座上，上壓蓋蓋上後，由雙頭螺栓、螺母熱片固定好液壓缸和模擬井筒；試壓分液管匯中的四個迴路分別與高壓軟管、上環空進口接頭、下環空進口接頭和熱循環平衡腔進口接頭螺紋聯接；聯接器的軸接頭與液缸軸螺紋聯接，二通接頭與前拉杆螺紋聯接；高壓軟管與二通接頭上的中心腔進液口接頭螺紋聯接；數據採集處理裝置，熱循環及保溫裝置，液壓動力裝置聯接；由模擬井筒前接頭，外套管，內工作筒和模擬井筒下接頭構成模擬井筒，模擬井筒前接頭內扣與工作筒螺紋聯接，外扣與外套管螺紋聯接；模擬井筒後接頭與工作筒螺紋聯接，其外工作面與外套管配合密封；在模擬井筒上還設置了上環空進口接頭，下環空進口接頭，熱循環或平衡腔進口接頭，熱循環平衡腔上出口接頭，放空接頭及溫度表接頭，且前後為快速聯接結構，前快速接頭上設有L形密封件，由密封壓帽壓緊與中心拉杆保持密封；由截止閥，單流閥，溢流閥，卸荷閥組成的四條動力迴路，分別接通中心腔，油套上環腔、熱循環或平衡腔和油套下環腔，動力液由試壓泵提供；由液壓缸，液壓油箱，油濾清器，齒輪泵，電磁換向閥，溢流閥以及電控部分組成液壓動力裝置，為測試機提供水平位移的動力；由壓力表，壓力傳感器，表截止閥，壓力傳感器，表截止閥和溫度表，溫度傳感器以及數據採集器，計算機和印表機等構成的數據採集處理裝置；計算機內裝有特製的專用軟體，採集的數據經處理輸出測試結果。由電磁換向閥，齒輪泵電機，試壓泵電機，熱液循環泵電機組成電控櫃裝置，主要起到液缸動力控制，試壓動力液提供，熱循液提供及溫度控制；由熱循環或平衡腔，截止閥，液熱源器，熱循環泵構成的保溫及熱控裝置；由軸接頭，聯接螺帽，變徑接頭構成的聯接器，二通接頭上設有中心腔進液口接頭。聯接器具有一定的徑向調偏能力，便於液缸軸，液壓軟管和前拉杆聯接，並起到傳遞軸向運移和輸送動力液的雙重功能；由封隔器上端與模擬井筒中的前接拉杆聯接，其下端與後拉杆聯接，前後均採用前快速接頭，密封壓帽，L形密封件組成的密封結構。
本實用新型與現有技術相比有如下優點1)封隔器安裝拆卸方便簡捷，前後採用快速聯接機構，連接器有調偏功能。2)操作方便，四條液壓迴路均設有手動截止閥和單流閥。3)各壓力系統設置壓力表供工作人員直接觀察和數據採集處系統可將試驗的數據直接輸出。4)該機測試功能全，封隔一次裝入後，能滿足《SY5106-86油氣田封隔器通用技術條件》中要求的各項指標的測試，能模擬封隔器在井中工作狀態下的密封性能測試，並能在實測膠筒壓縮矩的同時進行膠筒的密封性測試，這一指標在試驗井或其它簡易試驗罐的測試中是無法獲得常溫和加溫測試也可一次裝入後獲取各項技術指標。5)該測試機具有投資少，是封隔器等其它工具較實用的專用測試設備。本測試結構可實現封隔器坐封時的膠筒壓縮矩和密封的可靠性同步測試。
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述

圖1封隔器性能測試機結構示意圖；圖2封隔器性能測試機流程展開圖；圖3模擬井筒結構圖；圖4聯接器結構圖。
圖中1-液壓動力裝置、2-定位銷、3-聯接器、4-高壓軟管、5-模擬井筒、6-熱液循環及保溫裝置、7-試壓動力分流管匯、8-支架、9-下支撐座、10-雙頭螺栓、11-螺母及熱片、12-上壓蓋、13-地腳螺栓及螺母、14-液壓缸、15-表面截止閥、16-壓力傳感器1、17-壓力表1、18-液壓油箱、19-油濾清器、20-齒輪泵、21-電磁換向閥、22-益流閥1、23-數據採集處理裝置、24-液缸軸、25-壓力表2、26-卸壓閥1、27-壓力表3、28-益流閥2、29-壓力傳感器2、30-截止閥1、31-截止閥2、32-壓力表4、33-手動卸壓閥2、34-截止閥3、35-壓力表5、36-手動截止閥4、37-單流閥、38-壓力表6、39-試壓油箱、40-試壓泵、41-截止閥5、42-溫度表、43-溫度傳感器(溫控)、44-液熱源器、45-熱液循環泵、46-封隔器、47-手動卸壓閥4、48-截止閥6、49-手動卸壓閥3、50-油套下環腔、51-熱循環或平衡腔、52-油套上環腔、53-中心腔、54-軸接頭、55-聯接螺帽、56-變經接頭、57-二通接頭、58-中心拉杆、59-密封壓帽、60-前快速接頭、61-L形密封件、62-模擬井筒前接頭、63-熱循環和平衡腔上出口接頭、64-外套管、65-內工作筒、66-溫度表接頭、67-模擬井筒下接頭、68-後快速接頭、69-手柄、70-下環空進口接頭、71-熱循環或平衡腔進口接頭、72-放空接頭、73-絲堵、74-上環空進口接頭、75-後空心拉杆、76-數據採集器、77-計算機、78-印表機、79-電控櫃、80-中心腔進液口接頭。
本實用新型主要由液壓動力裝置1，聯接器3，高壓軟管4，模擬井筒5，保溫及熱循環裝置6，試壓動力分流管匯7，支架8，下支撐座9，上壓蓋12和數據採集處理裝置23組成。
測試機固定部分組成下支撐座9由定位銷2固定在支架8上，將液壓缸14，模擬井筒5放在下支撐座9上，上壓蓋12蓋上後，由雙頭螺栓10，螺母及熱片11固定好液壓缸14和模擬井筒5。試壓分液管匯7中的四個迴路分別與高壓軟管4、上環空進口接頭74、下環空進口接頭70和熱循環平衡腔進口接頭71螺紋聯接；聯接器3的軸接頭5、4與液缸軸24螺紋聯接，二通接頭57與前拉杆58螺紋聯接；高壓軟管4與二通接頭57上的中心腔進液口接頭80螺紋聯接；數據採集處理裝置23，熱循環及保溫裝置6，液壓動力裝置1聯接(如圖1、圖2所示)。圖3所示模擬井結構組成模擬井筒前接頭62內扣與工作筒65螺紋聯接，外扣與外套管64螺紋聯接；模擬井筒後接頭67與工作筒65螺紋聯接，其外工作面與外套管64配合密封。
測試機可拆卸安裝部分組成如圖3所示模擬井筒5上的密封壓帽59與前快速接頭60螺紋聯接，壓緊L形密封件61套在前拉杆58上，將前快速接頭60對準模擬井筒前接頭62開槽處推入，搬動手柄69，順時針旋轉60°即處於工作狀態，同理將後快速接頭68推入模擬下接頭67，搬動手柄69順時針旋轉60°即處於工作狀態。圖4所示聯接器3上的軸接頭54與液缸軸24螺紋聯接；將聯接螺帽55套在二通接頭57上，二通接頭57內扣與變經接頭56螺紋聯接，二通接頭57外絲扣與前拉杆58螺紋聯接，前拉杆58後接封隔器46；聯接螺帽55與軸接頭54螺紋聯接，最後高壓軟管4與二通接頭57上的中心腔進液口接頭80螺紋聯接。
1)當常規常溫測試時封隔器46按圖1、圖4所示結構裝入，流程中各表截止閥處於開啟狀態其它截止閥處於關閉狀態。開啟試壓泵40，測試步驟如下a、封隔器坐封打開截止閥30，動力液經單流閥37，溢流閥28，聯接器3進入前拉杆58的中心腔53然後進入封隔器內腔，壓力升至坐封壓力時，關閉截止閥30。b、上密封測試打開截止閥31，動力液經單流閥37，溢流閥28，上環腔進口接頭74進入油套上環腔52，壓力升至需測試壓力時，關閉截止閥31，穩壓結束後打開手動截止閥33卸壓。c、下密封測試打開截止閥36動力液經單流閥37，溢流閥28，下環空進口接頭70進入油套下環腔50，壓力升至需測試壓力時，關閉截止閥36。穩壓結束後打開截止閥47卸壓。d、解封打開截止閥26，使中心腔53卸壓，開啟液壓泵20，液壓經電磁換向閥21由電控櫃79控制液缸14，經聯接器3，前拉杆58給封封器46施加拉或推力截荷，使之解封。
2)當高溫測試時封隔器46按圖2結構聯接，封隔器尾部經專用接頭與後空心拉杆75聯接，其密形式按前拉杆58相同的快速聯接密封結構。流程中各表截止閥處於開啟狀態，其它截止閥處於關閉狀態。測試步驟如下a、打開截止閥48、41，開啟熱循環泵45，熱液經熱循環或平衡腔進口接頭71進入熱循環或平衡腔51經熱循環或平衡腔上出口接頭63回到熱液源器44，溫度要控制在試驗要求的範圍內。b、封隔器的各性能坐封，上、下密封及解封，按常規常溫測試步驟進行。
3)數據錄取數據採集器23自動的錄取各點壓力值，試驗結束後，經計算機77處理後，由印表機78輸入測試數據。
權利要求1．一種封隔器性能測試機，主要由液壓動力裝置、定位銷、聯接器、高壓軟管、模擬井筒，熱液循環及保溫裝置、試壓動力分流管匯、支架、下支撐座、雙頭螺栓、螺母及熱片、上壓蓋和數據採集處理裝置組成，下支撐座(9)由定位銷(2)固定在支架(8)上，其特徵在於液壓缸(14)，模擬井筒(5)設在下支撐座(9)上，上壓蓋(12)蓋上後，由雙頭螺栓(10)、螺母或熱片(11)固定液壓缸(14)和模擬井筒(5)；試壓分液管匯(7)中的四個迴路分別與高壓軟管(4)、上環空進口接頭(74)、下環空進口接頭(70)和熱循環平衡腔進口接頭(71)螺紋聯接；聯接器(3)的軸接頭(54)與液缸軸(24)螺紋聯接；高壓軟管(4)與二通接頭(57)上的中心腔進液口接頭(80)螺紋聯接；數據採集處理裝置(23)，熱循環及保溫裝置(6)，液壓動力裝置(1)聯接；由截止閥(30)、(31)、(34)、(36)、，單流閥(37)，溢流閥(28)，卸荷閥(26)、(33)、(49)、(47)、組成的四條動力迴路，分別接通中心腔(53)，油套上環腔(52)、熱循環或平衡腔(51)和油套下環腔(50)；為測試機提供水平位移的動力的液壓動力裝置由液壓缸(14)，液壓油箱(18)，油濾清器(19)，齒輪泵(20)，電磁換向閥(21)，溢流閥(22)以及電控部分組成；數據採集處理裝置(23)由壓力表(17)、(25)，壓力傳感器(16)，表截止閥(15)，壓力表(27)，(32)、(35)、(38)，壓力傳感器(29)，表截止閥(15)和溫度表(42)，溫度傳感器(43)以及數據採集器(76)，計算機(77)和印表機(78)聯接而成；由電磁換向閥(21)，齒輪泵(20)，試壓泵(40)，熱液循環泵(45)組成電控櫃裝置；由熱循環或平衡腔(51)，截止閥(41)、(48)、(49)，液熱源器(44)，熱液循環泵(45)構成的保溫及熱控裝置；液缸軸(24)，液壓軟管(4)和前拉杆(58)聯接。
2．根據權利要求1所述的封隔器性能測試機，其特徵在於由模擬井筒前接頭(62)，外套管(64)，內工作筒(65)和模擬並筒下接頭(67)構成模擬井筒(5)，模擬井筒前接頭(62)內扣與工作筒(65)螺聯接，外扣與外套管(64)螺紋聯接；模擬井筒後接頭(67)與工作筒(65)螺紋聯接，其外工作面與外套管(64)配合密封；在模擬井筒上設置了上環空進口接頭(74)，下環空進口接頭(70)，熱循環或平衡腔進口接頭(71)，熱循環和平衡腔出口接頭(63)，放空接頭(72)及溫度表接頭(66)，且前後為快速聯接結構，前快速接頭(60)上設有L形密封件(61)，由密封壓帽(59)壓緊與中心拉杆(58)保持密封；由封隔器(46)上端與模擬井筒(5)中的前拉杆(58)聯接，其下端與後拉杆(75)聯接，前後均為前快接頭(60)，密封壓帽(59)，L形密封件(61)組成的密封結構。
3．根據權利要求1所述的封隔器性能測試機，其特徵在於聯接器(3)上的軸接頭(54)與液缸軸(24)螺紋聯接；聯接螺帽(55)套在二通接頭(57)上，二通接頭(57)內扣與變徑接頭(56)螺紋聯接，二通接頭(57)外絲扣與前拉杆(58)螺紋聯接，前拉杆(58)後接封隔器(46)；聯接螺帽(55)與軸接頭(54)螺紋聯接，高壓軟管(4)與二通接頭(57)上的中心腔進液口接頭(80)螺紋聯接。
專利摘要本實用新型涉及一種封隔器性能測試機,主要由液壓動力裝置、聯接器、高壓軟管、模擬井筒,熱液循環及保溫裝置、試壓動力分流管匯、支架、下支撐座、雙頭螺栓、螺母及熱片、上壓蓋和數據採集處理裝置組成,能模擬封隔器在井中工作狀態下的密封性能測試,並能在實測膠筒壓縮矩的同時進行膠筒的密封性測試,在試驗井或其它簡易試驗罐的測試中是無法獲得常溫和加溫測試也可一次裝入後獲取各項技術指標。各壓力系統設置壓力表可直接觀察,數據採集處理裝置可將試驗的數據直接輸出。
文檔編號G01M3/00GK2318630SQ97243440
公開日1999年5月12日 申請日期1997年10月27日 優先權日1997年10月27日
發明者石建設, 顧春元 申請人:江蘇石油勘探局石油工程技術研究院