套管氣密性檢測加壓裝置的製作方法
2023-06-02 05:31:11 2
專利名稱：套管氣密性檢測加壓裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及管線中的連接部的螺紋的密封檢測裝置領域，具體地說是一種套管氣密性檢測加壓裝置。
背景技術：
在油氣田生產過程中套管為常用的部件。需要用套管及其輔助工具等管件連接成輸送管線來完成油、氣的輸送。在使用過程中需要套管保持良好的氣密性，而在套管的螺紋連接部容易出現氣密性問題。因此，常常需要對這些套管的螺紋連接部位進行密封性檢測，或對修復後的套管的螺紋修復部位進行氣密性檢測。現有技術中檢測套管的螺紋的氣密性效果的辦法是:在實驗室內把套管的公扣和母扣，分別和標準的母扣和公扣接頭連接，建立密閉空間，然後往密閉空間內注入一定量的高壓檢測氣體，再用水浸沒被檢測的管件，在一定時間內被檢測的管件不冒氣泡，說明被檢測的管件的密封達到要求。檢測合格後，再把套管等被檢測管件從接頭卸下，分別運輸到施工現場使用。而上述現有技術不能在油氣田施工現場實現。一是增加了運輸成本，另外對於在現場連接好的套管或輔助工具不能檢測其連接後的氣密性。鑑於上述現有技術在套管氣密性檢測中存在的問題和缺陷，本實用新型設計人依靠多年的工作經驗和豐富的專業知識積極加以研究和創新，最終研發出一種套管氣密性檢測加壓裝置，以實現在施工現場對套管氣密性進行檢測。
實用新型內容為了解決現有技術中存在的上述問題，本實用新型提供了一種套管氣密性檢測加壓裝置，實現了在施工現場對套管的氣密性進行檢測。為了解決上述技術問題，本實用新型採用了如下技術方案:套管氣密性檢測加壓裝置，包括:由第一套管和第二套管連接而成的管體，第二套管的末端封閉；所述第一套管上自管體中部向端部依次套設有第一滑套、第一硬環、第一膠筒、第二硬環、第一錐環、第一壓力蓄能環和第二錐環，所述第一套管的端部還依次螺紋連接有第一併帽和吊環，其中第一併帽與第二錐環相接觸對其軸向限位；第一滑套與第一套管之間密封滑動連接，且第一滑套與第一套管之間形成第一壓縮腔室，第一套管上具有連通第一壓縮腔室和管體內部的徑向的第一通氣孔；所述第二套管上自管體中部向端部依次套設有第二滑套、第三硬環、第二膠筒、第四硬環、第三錐環、第二壓力蓄能環和第四錐環，所述第二套管的端部還依次螺紋連接有第二並帽和引鞋，其中第二並帽與第四錐環相接觸對其軸向限位；第二滑套與第二套管之間密封滑動連接，且第二滑套與第二套管之間形成第二壓縮腔室，第二套管上具有連通第二壓縮腔室和管體內部的徑向的第二通氣孔；所述第一滑套和第二滑套之間的管體上設有導通方向相反的第一單向閥和第二單向閥；其中所述第一套管為環空結構，所述第二套管為中空結構；其中第一滑套和第二滑套在進入第一壓縮腔室和第二壓縮腔室的高壓氣體的作用下沿軸向滑動並分別擠壓第一膠筒和第二膠筒，第一膠筒和第二膠筒受擠壓而分別坐封。進一步，所述第一套管和第二套管分別由外徑不同的兩段構成，其中第一套管外徑較大的一段和第二套管外徑較大的一段相連接，第一滑套與第一套管的外徑不同的兩段之間均滑動密封連接，第一壓縮腔室位於第一套管的外徑較小的一段上靠近外徑較大的一段的部位，第二滑套與第二套管的外徑不同的兩段之間均滑動密封連接，第二壓縮腔室位於第二套管的外徑較小的一段上靠近外徑較大的一段的部位。進一步，所述第一壓力蓄能環包括環狀本體和彈性圈，其中環狀本體軸向分為至少三瓣，環狀本體的外壁上具有周向的環形凹槽，所述彈性圈設於環形凹槽內，所述環狀本體的兩端面呈內凹的分別與所述第一錐環和第二錐環的錐面相配合的斜面；所述第二壓力蓄能環與第一壓力蓄能環的構造相同。進一步，所述環狀本體沿軸向平均分成四瓣。進一步，所述環狀本體由金屬製成。進一步，所述彈性圈為橡I父圈。進一步，所述管體上具有連通管體內外的第一閥腔和第二閥腔，所述第一閥腔內由內至外依次設置第一閥座、第一閥球、第一閥球託、第一密封彈簧和第一壓蓋，其中第一閥座與管體密封連接，第一閥球託的一部分插入第一密封彈簧內，第一閥球託具有容置第一閥球的凹槽，第一壓蓋與管體螺紋連接；第二閥腔的端部形成有臺肩，所述第二閥腔內由內至外依次設置第二密封彈簧、第二閥球託、第二閥球、第二閥座和第二壓蓋，其中第二壓蓋與管體螺紋連接，第二壓蓋將第二閥座固定於臺肩處，第二閥座與管體之間密封連接，第二閥球託的一部分插入第二密封彈簧內，第二閥球託具有容置第二閥球的凹槽。與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於:1、本實用新型的檢測加壓裝置只需要與提供高壓介質的設備連接便可使用，使用方便，便於攜帶，能夠在施工現場使用。2、本實用新型的檢測加壓裝置能夠對套管的連接部的螺紋密封性進行檢測，將本實用新型裝置伸入套管管線中，通過高壓氣體推動第一滑套和第二滑套分別擠壓第一膠筒和第二膠筒使其坐封在被檢測部位兩側的套管內壁上，在兩個膠筒之間形成密閉環空；然後由高壓接口引入的高壓氣體從透氣孔進入到密閉環空內，即可檢測連接部的密封性是否良好。避免了由於連入管線中的某個管件的螺紋密封失效而導致整個管線密封失效的問題，杜絕了安全隱患。3、本實用新型的檢測加壓裝置結構簡單，操作方便，安全性能好。4、本實用新型的檢測加壓裝置的管體(第一套管和第二套管連接而成)採用環空結構，大大減輕了裝置的整體重量，使其便於移動和操作。5、本實用新型的檢測加壓裝置設置了壓力蓄能環，當膠筒受壓縮坐封時，對壓力蓄能環施加軸向壓力，壓力蓄能環的端部的斜面將軸向力轉化為徑向力，壓力蓄能環儲存能量，當膠筒解封時，壓力蓄能環儲存的能量轉化為軸向的力，協助膠筒快速解封。
圖1為本實用新型的套管氣密性檢測加壓裝置的較佳實施例的結構剖圖；圖2為本實用新型的套管氣密性檢測加壓裝置的較佳實施例的第一套管的結構剖圖；圖3為本實用新型的套管氣密性檢測加壓裝置的較佳實施例的第二套管的結構剖圖；圖4為本實用新型的套管氣密性檢測加壓裝置的第一壓力蓄能環的較佳實施例的端面結構圖；圖5為圖4的A-A剖圖；圖6和圖7分別為第一單向閥和第二單向閥的結構拆分圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。圖1為本實用新型的套管氣密性檢測加壓裝置的較佳實施例的結構剖圖；圖2為本實用新型的套管氣密性檢測加壓裝置的較佳實施例的第一套管的結構剖圖；圖3為本實用新型的套管氣密性檢測加壓裝置的較佳實施例的第二套管的結構剖圖。如圖1至圖3所示，套管氣密性檢測加壓裝置，包括:由第一套管I和第二套管2連接而成的管體,第二套管2的末端封閉；第一套管I上自管體中部向端部依次套設有第一滑套3、第一硬環4、第一膠筒5、第二硬環6、第一錐環7、第一壓力蓄能環8和第二錐環9，第一套管I的端部還依次螺紋連接有第一併帽10和吊環11，其中第一併帽10與第二錐環9相接觸對其軸向限位；第一滑套3與第一套管I之間密封滑動連接，且第一滑套3與第一套管I之間形成第一壓縮腔室12，第一套管I上具有連通第一壓縮腔室12和管體內部的徑向的第一通氣孔13 ；第二套管2上自管體中部向端部依次套設有第二滑套21、第三硬環22、第二膠筒23、第四硬環24、第三錐環25、第二壓力蓄能環26和第四錐環27，第二套管2的端部還依次螺紋連接有第二並帽28和引鞋29，其中第二並帽28與第四錐環27相接觸對其軸向限位；第二滑套21與第二套管2之間密封滑動連接，且第二滑套21與第二套管2之間形成第二壓縮腔室30，第二套管2上具有連通第二壓縮腔室30和管體內部的徑向的第二通氣孔31 ；第一滑套I和第二滑套2之間的管體上設有導通方向相反的第一單向閥32和第二單向閥33 ；其中第一套管I為環空結構，第二套管2為中空結構；其中第一滑套3和第二滑套21在進入第一壓縮腔室12和第二壓縮腔室30的高壓氣體的作用下沿軸向滑動並分別擠壓第一膠筒5和第二膠筒23，第一膠筒5和第二膠筒23受擠壓而分別坐封。作為本實施例的優選，如圖2和圖3所示，第一套管I和第二套管2分別由外徑不同的兩段構成，其中第一套管I外徑較大的一段和第二套管2外徑較大的一段相連接，第一滑套3與第一套管I的外徑不同的兩段之間均滑動密封連接，第一壓縮腔室12位於第一套管I的外徑較小的一段上靠近外徑較大的一段的部位，第二滑套21與第二套管2的外徑不同的兩段之間均滑動密封連接，第二壓縮腔室30位於第二套管2的外徑較小的一段上靠近外徑較大的一段的部位。作為優選，圖4為本實用新型的套管氣密性檢測加壓裝置的第一壓力蓄能環的較佳實施例的端面結構圖；圖5為圖4的A-A剖圖。如圖4、5所示，並參見圖1，第一壓力蓄能環8包括環狀本體801和彈性圈802，其中環狀本體801軸向分為至少三瓣，環狀本體801的外壁上具有周向的環形凹槽，彈性圈802設於環形凹槽內；環狀本體801的兩端面呈內凹的分別與所述第一錐環和第二錐環的錐面相配合的斜面803 ;如圖4和圖5所示，環狀本體沿軸向平均分成四瓣。環狀本體由金屬製成，或其他硬質材料製成。彈性圈802為橡膠圈，或由其他具有較佳彈性的材質製成。第二壓力蓄能環與第一壓力蓄能環的構造相同。作為優選，圖6和圖7分別為第一單向閥和第二單向閥的結構拆分圖。同時參見圖1和3，管體上具有連通管體內外的第一閥腔201和第二閥腔202，本實施例中，第一閥腔201和第二閥腔202設於第二套管2上，當然也可均設置在第一套管上，或分別設置在第一套管和第二套管上。第一閥腔201內由內至外依次設置第一閥座203、第一閥球204、第一閥球託205、第一密封彈簧206和第一壓蓋207，其中第一閥座203與管體通過密封圈208密封連接，第一閥球託205的一部分插入第一密封彈簧206內，第一閥球託205具有容置第一閥球204的凹槽，第一壓蓋207與管體螺紋連接；第一壓蓋207與第一閥座203之間還設有第一套管209，第一閥座203部分插入第一套管209內，第一套管209的另一端與第一壓蓋207相接觸，第一閥球204、第一閥球託205和第一密封彈簧206設於第一套管209內；第二閥腔202的端部形成有臺肩221，第二閥腔202內由內至外依次設置第二密封彈簧222、第二閥球託223、第二閥球224、第二閥座225和第二壓蓋226，其中第二壓蓋226與管體螺紋連接，第二壓蓋226將第二閥座225固定於臺肩221處，第二閥座225與管體之間通過設置密封圈227密封連接，第二閥球託223的一部分插入第二密封彈簧222內，第二閥球託223具有容置第二閥球224的凹槽。本實用新型的檢測加壓裝置中需要密封的部位均可通過設置密封圈進行密封，密封圈設置的位置及個數本領域技術人員應可知曉，在此不再贅述。上述的優選可進行任意可行的組合與實施例相結合得到較優的技術方案。本實用新型的套管氣密性檢測加壓裝置可通過如下方法製造:a.製造第一套管，提供一中心管，並選擇不同外徑的套管與中心管焊接，套管與中心管之間具有環空，並在適當的部位開設第一通氣孔，在兩端形成外螺紋；b.製造第二套管，在與第一套管連接的一端形成內螺紋和與第一套管的中心管的內徑相同的盲孔，在另一端具有外螺紋並沿軸向開有空腔，在適當的部位開設第二通氣孔；c.將第一套管和第二套管通過螺紋連接，並在兩者的連接部之間設置密封圈；d.將第一滑套、第一硬環、第一膠筒、第二硬環、第一錐環、第一壓力蓄能環和第二錐環依次套在第一套管上，並將第一併帽和吊環依次螺紋連接於第一套管；將第二滑套、第三硬環、第二膠筒、第四硬環、第三錐環、第二壓力蓄能環和第四錐環依次套在第二套管上，並將第二並帽和引鞋依次螺紋連接於第一套管。使用本實用新型的檢測加壓裝置對套管的氣密性進行檢測的過程如下:1、將本實用新型的檢測加壓裝置下入到套管內，並使第一膠筒和第二膠筒分別位於被檢測部位的兩端；[0048]2、從管體的開口端通入高壓示蹤氣體，高壓示蹤氣體進入第一壓縮腔室和第二壓縮腔室，並分別推動第一滑套和第二滑套，進而分別擠壓第一膠筒和第二膠筒使第一膠筒和第二膠筒膨脹、瞬間坐封。3、坐封后壓力繼續增大，高壓示蹤氣體使第一單向閥導通，高壓示蹤氣體進入到本實用新型的檢測加壓裝置與套管之間的密閉環空，形成封閉的穩壓區間；4、通過檢測套管外是否有高壓示蹤氣體，可知被檢測部位氣密性情況；5、洩壓時，環孔內的高壓示蹤氣體會使第二單向閥導通，並進入管體內，最終由管體的開口端排出；同時第一膠筒和第二膠筒解封，在第一壓力蓄能環和第二壓力蓄能環的作用下，實現快速解封。以上實施例僅為本實用新型的示例性實施例，不用於限制本實用新型，本實用新型的保護範圍由權利要求書限定。本領域技術人員可以在本實用新型的實質和保護範圍內，對本實用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應視為落在本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.套管氣密性檢測加壓裝置，其特徵在於，包括: 由第一套管和第二套管連接而成的管體，第二套管的末端封閉； 所述第一套管上自管體中部向端部依次套設有第一滑套、第一硬環、第一膠筒、第二硬環、第一錐環、第一壓力蓄能環和第二錐環，所述第一套管的端部還依次螺紋連接有第一併帽和吊環，其中第一併帽與第二錐環相接觸對其軸向限位；第一滑套與第一套管之間密封滑動連接，且第一滑套與第一套管之間形成第一壓縮腔室，第一套管上具有連通第一壓縮腔室和管體內部的徑向的第一通氣孔； 所述第二套管上自管體中部向端部依次套設有第二滑套、第三硬環、第二膠筒、第四硬環、第三錐環、第二壓力蓄能環和第四錐環，所述第二套管的端部還依次螺紋連接有第二並帽和引鞋，其中第二並帽與第四錐環相接觸對其軸向限位；第二滑套與第二套管之間密封滑動連接，且第二滑套與第二套管之間形成第二壓縮腔室，第二套管上具有連通第二壓縮腔室和管體內部的徑向的第二通氣孔； 所述第一滑套和第二滑套之間的管體上設有導通方向相反的第一單向閥和第二單向閥； 其中所述第一套管為環空結構，所述第二套管為中空結構； 其中第一滑套和第二滑套在進入第一壓縮腔室和第二壓縮腔室的高壓氣體的作用下沿軸向滑動並分別擠壓第一膠筒和第二膠筒，第一膠筒和第二膠筒受擠壓而分別坐封。
2.根據權利要求1所述的套管氣密性檢測加壓裝置，其特徵在於，所述第一套管和第二套管分別由外徑不同的兩段構成，其中第一套管外徑較大的一段和第二套管外徑較大的一段相連接，第一滑套與第一套管的外徑不同的兩段之間均滑動密封連接，第一壓縮腔室位於第一套管的外徑較小的一段上靠近外徑較大的一段的部位，第二滑套與第二套管的外徑不同的兩段之間均滑動密封連接，第二壓縮腔室位於第二套管的外徑較小的一段上靠近外徑較大的一段的部位。
3.根據權利要求1所述的套管氣密性檢測加壓裝置，其特徵在於，所述第一壓力蓄能環包括環狀本體和彈性圈，其中環狀本體軸向分為至少三瓣，環狀本體的外壁上具有周向的環形凹槽，所述彈性圈設於環形凹槽內，所述環狀本體的兩端面呈內凹的分別與所述第一錐環和第二錐環的錐面相配合的斜面；所述第二壓力蓄能環與第一壓力蓄能環的構造相同。
4.根據權利要求3所述的套管氣密性檢測加壓裝置，其特徵在於，所述環狀本體沿軸向平均分成四瓣。
5.根據權利要求3所述的套管氣密性檢測加壓裝置，其特徵在於，所述環狀本體由金屬製成。
6.根據權利要求3所述的套管氣密性檢測加壓裝置，其特徵在於，所述彈性圈為橡膠圈。
7.根據權利要求1所述的套管氣密性檢測加壓裝置，其特徵在於，所述管體上具有連通管體內外的第一閥腔和第二閥腔，所述第一閥腔內由內至外依次設置第一閥座、第一閥球、第一閥球託、第一密封彈簧和第一壓蓋，其中第一閥座與管體密封連接，第一閥球託的一部分 插入第一密封彈簧內，第一閥球託具有容置第一閥球的凹槽，第一壓蓋與管體螺紋連接；第二閥腔的端部形成有臺肩，所述第二閥腔內由內至外依次設置第二密封彈簧、第二閥球託、第二閥球、第二閥座和第二壓蓋，其中第二壓蓋與管體螺紋連接，第二壓蓋將第二閥座固定於臺肩處，第二閥座與管體之間密封連接，第二閥球託的一部分插入第二密封彈簧內，第二閥球 託具有容置第二閥球的凹槽。
專利摘要本實用新型公開了一種套管氣密性檢測加壓裝置，包括由第一套管和第二套管連接而成的管體，第二套管的末端封閉；所述第一套管上和第二套管上對應設有在高壓氣體的作用下坐封的封隔器組件和壓力蓄能環；兩組封隔器組件之間的管體上設有導通方向相反的第一單向閥和第二單向閥；其中所述第一套管為環空結構，所述第二套管為中空結構。本實用新型的檢測加壓裝置使用方便，便於攜帶，能夠在施工現場對套管進行氣密性檢測。
文檔編號G01M3/22GK203037425SQ20122056764
公開日2013年7月3日 申請日期2012年10月31日 優先權日2012年10月31日
發明者馬懷兵, 伍水平, 代立強, 王立志, 胡鎮 申請人:四川安東油氣工程技術服務有限公司