專利名稱：一種封隔器性能測(cè)試機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于油田井下封隔器各種性能測(cè)試的一種地面檢測(cè)裝置。
油田用封隔器性能檢測(cè)裝置，主要以試驗(yàn)井或分體試驗(yàn)罐等形式存在；設(shè)備投入的規(guī)模大，封隔器裝拆較復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且封隔器的各種性能指標(biāo)不能同步獲取。國內(nèi)具有井下工具測(cè)試功能試驗(yàn)裝置見《井下工具組裝試驗(yàn)機(jī)》，專利號(hào)CN86202142U，該裝置側(cè)重于封隔器及井下工具的拆卸和組裝，對(duì)可用于測(cè)試井下工具的各種機(jī)械物理性能及中間模擬試驗(yàn)的試驗(yàn)井筒的結(jié)構(gòu)和功能提得較少，固只能對(duì)井下封隔器的解封情況，摩擦力、扭力、拉力、壓力等參數(shù)的測(cè)試，這些試驗(yàn)對(duì)產(chǎn)品的最終的技術(shù)指標(biāo)的測(cè)定是有益的，不足之處；對(duì)封隔器在研制過程中的結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定，不能給出較直觀確切的數(shù)據(jù)，尤其是以液力坐封的封隔器。
本實(shí)用新型的目的在于克服背景技術(shù)中的不足，提供一種能滿足測(cè)試功能全，封隔一次裝入后，能滿足《SY5106-86油氣田封隔器通用技術(shù)條件》中要求的各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試，能模擬封隔器在井中工作狀態(tài)下的密封性能測(cè)試，并能在實(shí)測(cè)膠筒壓縮矩的同時(shí)進(jìn)行膠筒的密封性測(cè)試，這一指標(biāo)在試驗(yàn)井或其它簡易試驗(yàn)罐的測(cè)試中是無法獲得常溫和加溫測(cè)試也可一次裝入后獲取各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。各壓力系統(tǒng)設(shè)置壓力表供工作人員直接觀察和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)可將試驗(yàn)的數(shù)據(jù)直接輸出。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型主要由液壓動(dòng)力裝置、定位銷、聯(lián)接器、高壓軟管、模擬井筒，熱液循環(huán)及保溫裝置、試壓動(dòng)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(shù)據(jù)采集處理裝置組成，下支撐座由定位銷固定在支架上，將液壓缸，模擬井筒設(shè)在下支撐座上，上壓蓋蓋上后，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(gè)回路分別與高壓軟管、上環(huán)空進(jìn)口接頭、下環(huán)空進(jìn)口接頭和熱循環(huán)平衡腔進(jìn)口接頭螺紋聯(lián)接；聯(lián)接器的軸接頭與液缸軸螺紋聯(lián)接，二通接頭與前拉桿螺紋聯(lián)接；高壓軟管與二通接頭上的中心腔進(jìn)液口接頭螺紋聯(lián)接；數(shù)據(jù)采集處理裝置，熱循環(huán)及保溫裝置，液壓動(dòng)力裝置聯(lián)接；由模擬井筒前接頭，外套管，內(nèi)工作筒和模擬井筒下接頭構(gòu)成模擬井筒，模擬井筒前接頭內(nèi)扣與工作筒螺紋聯(lián)接，外扣與外套管螺紋聯(lián)接；模擬井筒后接頭與工作筒螺紋聯(lián)接，其外工作面與外套管配合密封；在模擬井筒上還設(shè)置了上環(huán)空進(jìn)口接頭，下環(huán)空進(jìn)口接頭，熱循環(huán)或平衡腔進(jìn)口接頭，熱循環(huán)平衡腔上出口接頭，放空接頭及溫度表接頭，且前后為快速聯(lián)接結(jié)構(gòu)，前快速接頭上設(shè)有L形密封件，由密封壓帽壓緊與中心拉桿保持密封；由截止閥，單流閥，溢流閥，卸荷閥組成的四條動(dòng)力回路，分別接通中心腔，油套上環(huán)腔、熱循環(huán)或平衡腔和油套下環(huán)腔，動(dòng)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(dòng)力裝置，為測(cè)試機(jī)提供水平位移的動(dòng)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(shù)據(jù)采集器，計(jì)算機(jī)和打印機(jī)等構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集處理裝置；計(jì)算機(jī)內(nèi)裝有特制的專用軟件，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)處理輸出測(cè)試結(jié)果。由電磁換向閥，齒輪泵電機(jī)，試壓泵電機(jī)，熱液循環(huán)泵電機(jī)組成電控柜裝置，主要起到液缸動(dòng)力控制，試壓動(dòng)力液提供，熱循液提供及溫度控制；由熱循環(huán)或平衡腔，截止閥，液熱源器，熱循環(huán)泵構(gòu)成的保溫及熱控裝置；由軸接頭，聯(lián)接螺帽，變徑接頭構(gòu)成的聯(lián)接器，二通接頭上設(shè)有中心腔進(jìn)液口接頭。聯(lián)接器具有一定的徑向調(diào)偏能力，便于液缸軸，液壓軟管和前拉桿聯(lián)接，并起到傳遞軸向運(yùn)移和輸送動(dòng)力液的雙重功能；由封隔器上端與模擬井筒中的前接拉桿聯(lián)接，其下端與后拉桿聯(lián)接，前后均采用前快速接頭，密封壓帽，L形密封件組成的密封結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)1)封隔器安裝拆卸方便簡捷，前后采用快速聯(lián)接機(jī)構(gòu)，連接器有調(diào)偏功能。2)操作方便，四條液壓回路均設(shè)有手動(dòng)截止閥和單流閥。3)各壓力系統(tǒng)設(shè)置壓力表供工作人員直接觀察和數(shù)據(jù)采集處系統(tǒng)可將試驗(yàn)的數(shù)據(jù)直接輸出。4)該機(jī)測(cè)試功能全，封隔一次裝入后，能滿足《SY5106-86油氣田封隔器通用技術(shù)條件》中要求的各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試，能模擬封隔器在井中工作狀態(tài)下的密封性能測(cè)試，并能在實(shí)測(cè)膠筒壓縮矩的同時(shí)進(jìn)行膠筒的密封性測(cè)試，這一指標(biāo)在試驗(yàn)井或其它簡易試驗(yàn)罐的測(cè)試中是無法獲得常溫和加溫測(cè)試也可一次裝入后獲取各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。5)該測(cè)試機(jī)具有投資少，是封隔器等其它工具較實(shí)用的專用測(cè)試設(shè)備。本測(cè)試結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)封隔器坐封時(shí)的膠筒壓縮矩和密封的可靠性同步測(cè)試。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述

圖1封隔器性能測(cè)試機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2封隔器性能測(cè)試機(jī)流程展開圖；圖3模擬井筒結(jié)構(gòu)圖；圖4聯(lián)接器結(jié)構(gòu)圖。
圖中1-液壓動(dòng)力裝置、2-定位銷、3-聯(lián)接器、4-高壓軟管、5-模擬井筒、6-熱液循環(huán)及保溫裝置、7-試壓動(dòng)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(shù)據(jù)采集處理裝置、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(dòng)卸壓閥2、34-截止閥3、35-壓力表5、36-手動(dòng)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(huán)泵、46-封隔器、47-手動(dòng)卸壓閥4、48-截止閥6、49-手動(dòng)卸壓閥3、50-油套下環(huán)腔、51-熱循環(huán)或平衡腔、52-油套上環(huán)腔、53-中心腔、54-軸接頭、55-聯(lián)接螺帽、56-變經(jīng)接頭、57-二通接頭、58-中心拉桿、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(huán)和平衡腔上出口接頭、64-外套管、65-內(nèi)工作筒、66-溫度表接頭、67-模擬井筒下接頭、68-后快速接頭、69-手柄、70-下環(huán)空進(jìn)口接頭、71-熱循環(huán)或平衡腔進(jìn)口接頭、72-放空接頭、73-絲堵、74-上環(huán)空進(jìn)口接頭、75-后空心拉桿、76-數(shù)據(jù)采集器、77-計(jì)算機(jī)、78-打印機(jī)、79-電控柜、80-中心腔進(jìn)液口接頭。
本實(shí)用新型主要由液壓動(dòng)力裝置1，聯(lián)接器3，高壓軟管4，模擬井筒5，保溫及熱循環(huán)裝置6，試壓動(dòng)力分流管匯7，支架8，下支撐座9，上壓蓋12和數(shù)據(jù)采集處理裝置23組成。
測(cè)試機(jī)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蓋上后，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(gè)回路分別與高壓軟管4、上環(huán)空進(jìn)口接頭74、下環(huán)空進(jìn)口接頭70和熱循環(huán)平衡腔進(jìn)口接頭71螺紋聯(lián)接；聯(lián)接器3的軸接頭5、4與液缸軸24螺紋聯(lián)接，二通接頭57與前拉桿58螺紋聯(lián)接；高壓軟管4與二通接頭57上的中心腔進(jìn)液口接頭80螺紋聯(lián)接；數(shù)據(jù)采集處理裝置23，熱循環(huán)及保溫裝置6，液壓動(dòng)力裝置1聯(lián)接(如圖1、圖2所示)。圖3所示模擬井結(jié)構(gòu)組成模擬井筒前接頭62內(nèi)扣與工作筒65螺紋聯(lián)接，外扣與外套管64螺紋聯(lián)接；模擬井筒后接頭67與工作筒65螺紋聯(lián)接，其外工作面與外套管64配合密封。
測(cè)試機(jī)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(lián)接，壓緊L形密封件61套在前拉桿58上，將前快速接頭60對(duì)準(zhǔn)模擬井筒前接頭62開槽處推入，搬動(dòng)手柄69，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°即處于工作狀態(tài)，同理將后快速接頭68推入模擬下接頭67，搬動(dòng)手柄69順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°即處于工作狀態(tài)。圖4所示聯(lián)接器3上的軸接頭54與液缸軸24螺紋聯(lián)接；將聯(lián)接螺帽55套在二通接頭57上，二通接頭57內(nèi)扣與變經(jīng)接頭56螺紋聯(lián)接，二通接頭57外絲扣與前拉桿58螺紋聯(lián)接，前拉桿58后接封隔器46；聯(lián)接螺帽55與軸接頭54螺紋聯(lián)接，最后高壓軟管4與二通接頭57上的中心腔進(jìn)液口接頭80螺紋聯(lián)接。
1)當(dāng)常規(guī)常溫測(cè)試時(shí)封隔器46按圖1、圖4所示結(jié)構(gòu)裝入，流程中各表截止閥處于開啟狀態(tài)其它截止閥處于關(guān)閉狀態(tài)。開啟試壓泵40，測(cè)試步驟如下a、封隔器坐封打開截止閥30，動(dòng)力液經(jīng)單流閥37，溢流閥28，聯(lián)接器3進(jìn)入前拉桿58的中心腔53然后進(jìn)入封隔器內(nèi)腔，壓力升至坐封壓力時(shí)，關(guān)閉截止閥30。b、上密封測(cè)試打開截止閥31，動(dòng)力液經(jīng)單流閥37，溢流閥28，上環(huán)腔進(jìn)口接頭74進(jìn)入油套上環(huán)腔52，壓力升至需測(cè)試壓力時(shí)，關(guān)閉截止閥31，穩(wěn)壓結(jié)束后打開手動(dòng)截止閥33卸壓。c、下密封測(cè)試打開截止閥36動(dòng)力液經(jīng)單流閥37，溢流閥28，下環(huán)空進(jìn)口接頭70進(jìn)入油套下環(huán)腔50，壓力升至需測(cè)試壓力時(shí)，關(guān)閉截止閥36。穩(wěn)壓結(jié)束后打開截止閥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(jīng)電磁換向閥21由電控柜79控制液缸14，經(jīng)聯(lián)接器3，前拉桿58給封封器46施加拉或推力截荷，使之解封。
2)當(dāng)高溫測(cè)試時(shí)封隔器46按圖2結(jié)構(gòu)聯(lián)接，封隔器尾部經(jīng)專用接頭與后空心拉桿75聯(lián)接，其密形式按前拉桿58相同的快速聯(lián)接密封結(jié)構(gòu)。流程中各表截止閥處于開啟狀態(tài)，其它截止閥處于關(guān)閉狀態(tài)。測(cè)試步驟如下a、打開截止閥48、41，開啟熱循環(huán)泵45，熱液經(jīng)熱循環(huán)或平衡腔進(jìn)口接頭71進(jìn)入熱循環(huán)或平衡腔51經(jīng)熱循環(huán)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(yàn)要求的范圍內(nèi)。b、封隔器的各性能坐封，上、下密封及解封，按常規(guī)常溫測(cè)試步驟進(jìn)行。
3)數(shù)據(jù)錄取數(shù)據(jù)采集器23自動(dòng)的錄取各點(diǎn)壓力值，試驗(yàn)結(jié)束后，經(jīng)計(jì)算機(jī)77處理后，由打印機(jī)78輸入測(cè)試數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1．一種封隔器性能測(cè)試機(jī)，主要由液壓動(dòng)力裝置、定位銷、聯(lián)接器、高壓軟管、模擬井筒，熱液循環(huán)及保溫裝置、試壓動(dòng)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(shù)據(jù)采集處理裝置組成，下支撐座(9)由定位銷(2)固定在支架(8)上，其特征在于液壓缸(14)，模擬井筒(5)設(shè)在下支撐座(9)上，上壓蓋(12)蓋上后，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(gè)回路分別與高壓軟管(4)、上環(huán)空進(jìn)口接頭(74)、下環(huán)空進(jìn)口接頭(70)和熱循環(huán)平衡腔進(jìn)口接頭(71)螺紋聯(lián)接；聯(lián)接器(3)的軸接頭(54)與液缸軸(24)螺紋聯(lián)接；高壓軟管(4)與二通接頭(57)上的中心腔進(jìn)液口接頭(80)螺紋聯(lián)接；數(shù)據(jù)采集處理裝置(23)，熱循環(huán)及保溫裝置(6)，液壓動(dòng)力裝置(1)聯(lián)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(dòng)力回路，分別接通中心腔(53)，油套上環(huán)腔(52)、熱循環(huán)或平衡腔(51)和油套下環(huán)腔(50)；為測(cè)試機(jī)提供水平位移的動(dòng)力的液壓動(dòng)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(shù)據(jù)采集處理裝置(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(shù)據(jù)采集器(76)，計(jì)算機(jī)(77)和打印機(jī)(78)聯(lián)接而成；由電磁換向閥(21)，齒輪泵(20)，試壓泵(40)，熱液循環(huán)泵(45)組成電控柜裝置；由熱循環(huán)或平衡腔(51)，截止閥(41)、(48)、(49)，液熱源器(44)，熱液循環(huán)泵(45)構(gòu)成的保溫及熱控裝置；液缸軸(24)，液壓軟管(4)和前拉桿(58)聯(lián)接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的封隔器性能測(cè)試機(jī)，其特征在于由模擬井筒前接頭(62)，外套管(64)，內(nèi)工作筒(65)和模擬并筒下接頭(67)構(gòu)成模擬井筒(5)，模擬井筒前接頭(62)內(nèi)扣與工作筒(65)螺聯(lián)接，外扣與外套管(64)螺紋聯(lián)接；模擬井筒后接頭(67)與工作筒(65)螺紋聯(lián)接，其外工作面與外套管(64)配合密封；在模擬井筒上設(shè)置了上環(huán)空進(jìn)口接頭(74)，下環(huán)空進(jìn)口接頭(70)，熱循環(huán)或平衡腔進(jìn)口接頭(71)，熱循環(huán)和平衡腔出口接頭(63)，放空接頭(72)及溫度表接頭(66)，且前后為快速聯(lián)接結(jié)構(gòu)，前快速接頭(60)上設(shè)有L形密封件(61)，由密封壓帽(59)壓緊與中心拉桿(58)保持密封；由封隔器(46)上端與模擬井筒(5)中的前拉桿(58)聯(lián)接，其下端與后拉桿(75)聯(lián)接，前后均為前快接頭(60)，密封壓帽(59)，L形密封件(61)組成的密封結(jié)構(gòu)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的封隔器性能測(cè)試機(jī)，其特征在于聯(lián)接器(3)上的軸接頭(54)與液缸軸(24)螺紋聯(lián)接；聯(lián)接螺帽(55)套在二通接頭(57)上，二通接頭(57)內(nèi)扣與變徑接頭(56)螺紋聯(lián)接，二通接頭(57)外絲扣與前拉桿(58)螺紋聯(lián)接，前拉桿(58)后接封隔器(46)；聯(lián)接螺帽(55)與軸接頭(54)螺紋聯(lián)接，高壓軟管(4)與二通接頭(57)上的中心腔進(jìn)液口接頭(80)螺紋聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種封隔器性能測(cè)試機(jī),主要由液壓動(dòng)力裝置、聯(lián)接器、高壓軟管、模擬井筒,熱液循環(huán)及保溫裝置、試壓動(dòng)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(shù)據(jù)采集處理裝置組成,能模擬封隔器在井中工作狀態(tài)下的密封性能測(cè)試,并能在實(shí)測(cè)膠筒壓縮矩的同時(shí)進(jìn)行膠筒的密封性測(cè)試,在試驗(yàn)井或其它簡易試驗(yàn)罐的測(cè)試中是無法獲得常溫和加溫測(cè)試也可一次裝入后獲取各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。各壓力系統(tǒng)設(shè)置壓力表可直接觀察,數(shù)據(jù)采集處理裝置可將試驗(yàn)的數(shù)據(jù)直接輸出。
文檔編號(hào)G01M3/00GK2318630SQ97243440
公開日1999年5月12日 申請(qǐng)日期1997年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月27日
發(fā)明者石建設(shè), 顧春元 申請(qǐng)人:江蘇石油勘探局石油工程技術(shù)研究院