套管和油管密封試驗裝置的製作方法

2023-05-05 08:11:51

專利名稱：套管和油管密封試驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油、天然氣油氣井使用的套管和油管，對其連接螺紋進行密封試驗的一種裝置。
該裝置的特徵在於模擬油氣井實際工況，在拉伸和彎曲或壓縮和彎曲同時施力的條件下，對套管和油管進行內壓密封試驗。
據知國內外製造廠家，僅有做截樣4米長度，而非整根長度的拉伸(壓縮)加內壓密封試驗裝置。拉伸千斤頂的數量多達八個，且價格高達近貳仟萬人民幣。中原油田鑽井院專利號89412的試驗裝置，使用兩個1000KN千斤頂，僅做5＂～7＂整根套管的拉伸加內壓的密封試驗。
套管和油管在油氣井服役過程中，受拉伸、壓縮、彎曲以及外擠諸多綜合力作用，現有套管密封試驗裝置不能適應油氣井的實際需要。
本實用新型的目的是要提供一種能模擬油氣井的工況，對整根套管和油管，在拉伸和彎曲或壓縮和彎曲同時施力的條件下，對連接螺紋進行內壓密封試驗的裝置。其最大拉伸力5000KN；最大壓縮力3000KN；最大彎曲力300KN，最大內壓100MPa；試件長度9.7～11米。
本實用新型的目的是這樣實現的一個拉伸力5000KN，壓縮3000KN的液壓千斤頂，作為動力源。該千斤頂與支架裝卸頻繁，採用卡口式轉角結合與支架同時承受拉、壓載荷。一根與支架連接的支柱管，承受拉伸(壓縮)載荷。並在支柱管腰部開孔安裝300KN千斤頂，作彎曲動力源做比例彎曲試驗。整個裝置安裝在一個大園井及套管構成的模擬井筒上。300KN千斤頂裝在低於地面的大園井內。
為適應試件能在井底下裝卸連接，採用螺旋扣公母結合器，即在公母螺旋扣上軸向開槽，公螺旋扣穿過母螺旋扣的開槽，達到試件所需深度後正轉卡口接合，具有1.3米的調節長度。
內壓試驗，用氣體介質時，試件內充水，只在試件頂部500mm內充壓縮氣體，然後再用水增壓，把壓縮氣體再次升壓至額定內壓。
本實用新型與背景技術相比所具有的有益的效果是現有技術用多隻千斤頂，截樣4米長度，作在拉伸(壓縮)同彎曲條件下的內壓密封試驗。本實用新型，一個軸向千斤頂，一個橫向千斤頂，作整根套管和油管的拉伸(壓縮)同彎曲的內壓試驗。
明顯的有益效果，製造廠可用作產品密封質量檢測。用戶可用作產品抽檢驗收，尤其是對進口產品的評價和商檢。從而能確保油氣井的井身質量和壽命。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是根據本實用新型提出的試驗裝置的縱剖面圖。圖2是圖1的A-A斷面圖。
該裝置包括一個軸向千斤頂(1)，是拉伸或壓縮的動力源。為方便千斤頂頻繁裝卸，千斤頂底部卡口(2)(形同圖2)轉角與支架(5)連接固定。支架(5)由4根園柱及上下鋼板組成，與支柱管(10)同步承受拉伸或壓縮載荷。支柱管(10)的下尾端與試件(8)的下尾端採用螺旋扣開槽轉角卡口連接，如圖1和圖2A-A斷面的結合圖(14)和(15)，該接合器能在井底下進行結合和脫開，該結合器具有1.3米的長度調節範圍，適應不同長度(9.7～11米)的試件(8)。公接合器(15)通過母結合器(14)的開槽到所需深度，正轉結合，反轉脫開。一個橫向千斤頂(16)是彎曲動力源，安裝在支柱管(10)腰部開孔處，並由外環板(9)增強其剛度。以橫向千斤頂(16)為中心，滾輪(4)和環形板(12)為支點，做比例彎曲試驗。套管(11)構成試驗井筒，同時作為支柱管(10)的剛度加強管，在其兩者的環形空間等距離分布設置四個環形板(13)，滿足支柱管(10)受壓縮時(此時試件(8)受拉伸)的穩定性和彎曲時的剛度。接頭(3)下端連接的管子(7)是補水驅氣增壓用的。兩隻橡膠囊(17)兩端分別綑紮在接箍(6)和試件(8)及接頭(3)上，是採集洩漏氣體的，氣體通過裝在膠囊上的軟管至計量儀器(軟管未畫出)。試驗目的是檢測試件(8)和接頭(3)與接箍(6)螺紋密封性。對於試件(8)下尾端與公結合器(15)的連接螺紋，則採用密封帶密封，不屬檢測範圍。
實現本實用新型的最好方式通過一般的機加工製造即可實現。所使用的高壓水泵，高壓空壓機。液壓泵及其元件，均有成品可購置。
為安全計，所有電、氣、水的控制均採用遙控遙測。各計量儀器均由微機顯示，均有技術方案。
權利要求1.一種具有拉伸和彎曲或壓縮和彎曲同時施力的條件下，對套管和油管的連接螺紋密封試驗裝置，其特徵是一個能拉伸和壓縮的千斤頂(1)，安裝在支架(5)上，支柱管(10)上端與支架(5)連接，下與支架(5)連接，下端與結合器(14)連接，構成拉、壓承載的結構，支柱管(10)腰部安裝一個彎曲施力的千斤頂。
2.根據權利要求1所述的裝置，安裝在支架(5)上面的千斤頂(1)其特徵是中心杆向下連接試件接頭，向上能拉伸，向下能壓縮。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵是千斤頂(1)底板與支架(5)採用卡口轉角結合固定，承受拉、壓載荷。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是支柱管(10)腰部開孔，安裝一個千斤頂，作彎曲施力的結構。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是能在支柱管(10)底部裝卸的結合器(14)和(15)的螺旋開槽轉角結合器，並可適應試件調節長度。
專利摘要本實用新型涉及石油、天然氣油氣井使用的套管和油管，對其連接螺紋進行密封試驗的一種裝置。該裝置的特徵在於模擬油氣井實際工況，在拉伸和彎曲或壓縮和彎曲同時施力的條件下，對套管和油管進行內壓密封試驗。裝置的主要技術特徵是一個拉伸力5000KN，壓縮力3000KN液壓千斤頂施力及其支架。支柱管承載拉壓載荷，一個300KN千斤頂作彎曲施力，及能在井底下裝卸和調節試件長度的螺旋卡口結合器。最大內壓試驗100MPa，試件長度9.7～11米。
文檔編號G01M3/28GK2237847SQ9323546
公開日1996年10月16日 申請日期1993年12月29日 優先權日1993年12月29日
發明者蘇宗元, 侯輝祖 申請人:蘇宗元, 侯輝祖