CN101281083B - 井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，包括：a)将导热液加热到额定温度60℃-150℃，注入被检测件内后，再将导热油从被检测件内抽出，通过注入和抽出多次循环使被检测件内导热液的温度稳定；b)将被检测件加压至额定工作压力1-140MPa，稳压0.5-2小时，采集被检测件的温度和压力值，根据温度和压力值的波动值判断被检测件质量和性能是否合格后，将压力降至0MPa，抽出被检测件的导热液，完成检测。本发明通过在液体介质下先升温再加压检测，来模拟实际的工况检测出被检测件的质量和性能是否满足现场使用要求，能检测井控产品及井口装置的耐高温密封性能和被检测件的非金属和金属材料的耐高温性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种石油钻采设备在高温液体状态下的检测方法，尤其涉及一种井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺。
背景技术
在现有技术中，在实施石油天然气钻井工程施工过程中，井控产品及井口装置每天都在震动中运行，还要承受各种温度，压力，所以其性能也在不断变化，为了安全钻井的要求，按照规定，井控产品及井口装置在使用一段时间后，都要进行性能检测，目前这样的检测不但要耗费大量的时间，而且只能对井控产品及井口装置的承压能力进行简单的检测，对井控产品及井口装置本身的质量和性能还是不能作出量化的检测评价，因此，在工厂测试以后的井控产品及井口装置，在今后的使用中还是存在潜在的危险。目前，在对防喷器进行检测时，在使用水压或者液压对防喷器实施加压检测时，在防喷器壳体的上端设置一个位移测试仪器，检测加压时和加压前，防喷器壳体纵向的位移情况，然后将位移的数值与规定值进行比较，大于规定的，视为不能继续使用。这样的检测方式可以在工厂的环境下对防喷器壳体金属变形进行检测，通过在工厂这样检测合格的防喷器，设备在不同的环境下，随时间的不同，设备的性能也是在不断变化的，所以还是不能随着钻井工程的开展实时了解防喷器的情况，因此，还是存在较大的安全性问题。
目前，国标、行标、API、ISO标准均要求对井控设备及井口装置进行高温介质及低温环境的适应性试验，但国内还没有能够对其实施该试验的检测设备，国外也只有美国等少数发达国家具备试验条件，导致井控产品及井口装置使用时可靠性较低，大大增加了安全事故的发生率，降低了钻井过程中的安全性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中井控产品及井口装置在高温液体状态下的检测存在的上述问题，提供一种井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，本发明通过在液体介质下先升温再加压检测，能充分的模拟被检测件在高温液体状态下的密封性能，来模拟实际的工况检测出被检测件的质量和性能是否满足现场使用要求，能检测井控产品及井口装置的耐高温密封性能和被检测件的非金属和金属材料的耐高温性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，其特征在于：包括a、将导热液加热到额定温度60℃-150℃，注入被检测件内后，再将导热油从被检测件内抽出，通过注入和抽出多次循环使被检测件内导热液的温度稳定；b、将被检测件加压至额定工作压力1-140Mpa，稳压0.5-2小时，采集被检测件的温度和压力值，根据温度和压力值的波动值判断被检测件质量和性能是否合格后，将压力降至0MPa，抽出被检测件的导热液，完成检测。
所述b步骤中，将采集到的温度和压力值与额定温度和额定压力对比，温度波动在-11℃-+11℃内，压力变化小于额定压力的5％或3.45MPa，判断被检测件为合格。
所述导热液为耐高温导热油。
所述检测装置包括计算机测控系统、对导热液加热的加热装置和对被检测件加压的加压装置；加热装置经输油泵与被检测件连接，被检测件经吸油泵与加热装置连接形成一个循环回路；所述计算机测控系统与加压装置连接控制加压，与加热装置的温度传感器连接控制导热液加热的温度，与输油泵和吸油泵控制导热液循环；计算机测控系统与被检测件之间设置有用于采集被检测件压力和温度的压力传感器和温度传感器。
所述加压装置与被检测件之间设有单向阀、手动释放阀和自动释放阀，计算机测控系统与自动释放阀连接控制加压。
所述导热液在加热装置内升温后通过输油泵注入被检测件内，被检测件内的导热液通过吸油泵抽出后输入到加热装置内。
所述加热装置为加热控制箱，加压装置为电动试压泵。
采用本发明的优点在于：
一、本发明中，检测时不需要移动设备通过循环的导热液就可对被检测件进行升温，通过加压装置即可对被检测件加压，能充分的模拟被检测件在高温液体状态下的密封性能，来模拟实际的工况检测出被检测件的质量和性能是否满足现场使用要求，能检测井控产品及井口装置的耐高温密封性能和被检测件的非金属和金属材料的耐高温性能。
二、本发明不仅填补了国内对钻采设备整机高温液体介质状态下检测的空白，而且可为相关设备在各种高温液体环境条件使用的适应性提供室内评价依据，对相关设备在设计选材及现场使用时提供参考，以确保相关设备的使用可靠性。
三、通过本发明检测后的井控设备及井口装置，可靠性得到了提高，在高温液体状态下的使用中大大减少了安全事故的发生率，提高了钻井过程中的安全性。
四、本发明可对防喷器、井口装置、阀门等的质量和性能进行检测，使用范围广。
五、本发明中，在被检测件内注入导热油，便于对被检测件加压，更加贴近实际的工况。
六、本发明中，检测装置包括计算机测控系统、对导热液加热的加热装置和对被检测件加压的加压装置；加热装置经输油泵与被检测件连接，被检测件经吸油泵与加热装置连接形成一个循环回路；所述计算机测控系统与加压装置连接控制加压，与加热装置的温度传感器连接控制导热液加热的温度，与输油泵和吸油泵控制导热液循环；计算机测控系统与被检测件之间设置有用于采集被检测件压力和温度的压力传感器和温度传感器，通过计算机测控系统可自动控制加压装置的启停、稳压时间和自动释放阀的开启，无须人工操作，控制操作简单方便，检测时减少了人力物力的投入。
七、在加压装置与被检测件之间的加压管上设有单向阀隔开，可以保障加压装置不受高温介质的侵蚀。
附图说明
图1为本发明检测装置结构示意图
具体实施方式
实施例1
一种井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，主要用于检测被检测件耐高温密封性能和被检测件的金属、非金属材料的耐高温性能，包括如下步骤：a、将导热液加热到额定温度60℃，注入被检测件内后，再将导热油从被检测件内抽出，通过注入和抽出多次循环使被检测件内导热液的温度稳定；b、将被检测件加压至额定工作压力1Mpa，稳压0.5小时，采集被检测件的温度和压力值，根据温度和压力值的波动值判断被检测件质量和性能是否合格后，将采集到的温度和压力值与额定温度和额定压力对比，温度波动在-11℃-+11℃内，压力变化小于额定压力的5％或3.45MPa，判断被检测件为合格，将压力降至0MPa，抽出被检测件的导热液，完成检测。其中，导热液为耐高温导热油。
本发明中，检测装置包括计算机测控系统、对导热液加热的加热装置和对被检测件加压的加压装置；加热装置经输油泵即耐高温油泵与被检测件连接，被检测件经吸油泵即耐高温自吸油泵与加热装置连接形成一循环回路；所述计算机测控系统与加压装置连接控制加压，与加热装置的温度传感器连接控制导热液加热的温度，与输油泵和吸油泵控制导热液循环；计算机测控系统与被检测件之间设置有用于采集被检测件压力和温度的压力传感器和温度传感器。
在加压装置与被检测件之间设有单向阀、手动释放阀和自动释放阀，计算机测控系统与自动释放阀连接控制加压。导热液在加热装置内升温后通过输油泵注入被检测件内，被检测件内的导热液通过吸油泵抽出后输入到加热装置内。加热装置为加热控制箱，加压装置为电动试压泵。
本发明中，选择具有高导热性、高沸点、高闪点的SD320导热油。将导热油注入加热控制箱内利用电阻丝可将导热油加热到最高150℃。利用耐高温输油泵，将导热油注入被检测件内，当导热油快注满时通过耐高温吸油泵又将导热油吸回加热控制箱，就这样反复的循环使被检测件壳体充分吸热，让被检测件内油温相对稳定，关闭被检测件的阀门，对被检测件进行加压，电动试压泵是不能耐高温的，因此用耐高温的单向阀将升温后的导热油和电动试压泵分开，用电动试压泵将被试件加压至额定工作压力后，进入稳压阶段，稳压结束后利用自动释放阀卸压。检测过程采用计算机测控系统实现全自动化的控制和采集，控制加热控制箱、电动试压泵、耐高温输油泵、耐高温吸油泵及自动释放阀，采集检测过程中的压力、温度参数。
本发明中，加热箱主要参数：
油箱有效容积：1m3
温度范围：常温～+150℃
温度均匀度：±2℃
温度波动度：±1℃
设备总功率：约120kw
实施例2
一种井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，主要用于检测被检测件耐高温密封性能和被检测件的金属、非金属材料的耐高温性能，包括如下步骤：a、将导热液加热到额定温度150℃，注入被检测件内后，再将导热油从被检测件内抽出，通过注入和抽出多次循环使被检测件内导热液的温度稳定；b、将被检测件加压至额定工作压力140Mpa，稳压2小时，采集被检测件的温度和压力值，根据温度和压力值的波动值判断被检测件质量和性能是否合格后，将采集到的温度和压力值与额定温度和额定压力对比，温度波动在-11℃-+11℃内，压力变化小于额定压力的5％或3.45MPa，判断被检测件为合格，将压力降至0MPa，抽出被检测件的导热液，完成检测。
实施例3
一种井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，主要用于检测被检测件耐高温密封性能和被检测件的金属、非金属材料的耐高温性能，包括如下步骤：a、将导热液加热到额定温度70℃，注入被检测件内后，再将导热油从被检测件内抽出，通过注入和抽出多次循环使被检测件内导热液的温度稳定；b、将被检测件加压至额定工作压力10Mpa，稳压1.5小时，采集被检测件的温度和压力值，根据温度和压力值的波动值判断被检测件质量和性能是否合格后，将采集到的温度和压力值与额定温度和额定压力对比，温度波动在-11℃-+11℃内，压力变化小于额定压力的5％或3.45MPa，判断被检测件为合格，将压力降至0MPa，抽出被检测件的导热液，完成检测。
实施例4
一种井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，主要用于检测被检测件耐高温密封性能和被检测件的金属、非金属材料的耐高温性能，包括如下步骤：a、将导热液加热到额定温度140℃，注入被检测件内后，再将导热油从被检测件内抽出，通过注入和抽出多次循环使被检测件内导热液的温度稳定；b、将被检测件加压至额定工作压力130Mpa，稳压0.7小时，采集被检测件的温度和压力值，根据温度和压力值的波动值判断被检测件质量和性能是否合格后，将采集到的温度和压力值与额定温度和额定压力对比，温度波动在-11℃-+11℃内，压力变化小于额定压力的5％或3.45MPa，判断被检测件为合格，将压力降至0MPa，抽出被检测件的导热液，完成检测。
实施例5
一种井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，主要用于检测被检测件耐高温密封性能和被检测件的金属、非金属材料的耐高温性能，包括如下步骤：a、将导热液加热到额定温度110℃，注入被检测件内后，再将导热油从被检测件内抽出，通过注入和抽出多次循环使被检测件内导热液的温度稳定；b、将被检测件加压至额定工作压力90Mpa，稳压1.8小时，采集被检测件的温度和压力值，根据温度和压力值的波动值判断被检测件质量和性能是否合格后，将采集到的温度和压力值与额定温度和额定压力对比，温度波动在-11℃-+11℃内，压力变化小于额定压力的5％或3.45MPa，判断被检测件为合格，将压力降至0MPa，抽出被检测件的导热液，完成检测。
显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上所述内容，还可以作出不脱离本发明基本技术思想的多种形式，这些形式上的变换均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，其特征在于：包括a、将导热液加热到额定温度60℃-150℃，注入被检测件内后，再将导热液从被检测件内抽出，通过注入和抽出多次循环使被检测件内导热液的温度稳定；b、将被检测件加压至额定工作压力1-140Mpa，稳压0.5-2小时，采集被检测件的温度和压力值，根据温度和压力值的波动值判断被检测件质量和性能是否合格后，将压力降至0MPa，抽出被检测件的导热液，完成检测。
2.根据权利要求1所述的井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，其特征在于：所述b步骤中，将采集到的温度和压力值与额定温度和额定工作压力对比，温度波动在-11℃-+11℃内，压力变化小于额定工作压力的5％或3.45MPa，判断被检测件为合格。
3.根据权利要求1或2所述的井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，其特征在于：所述导热液为耐高温导热油。
4.根据权利要求1所述的井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，其特征在于：检测工艺中涉及到的检测装置包括计算机测控系统、对导热液加热的加热装置和对被检测件加压的加压装置；加热装置经输油泵与被检测件连接，被检测件经吸油泵与加热装置连接形成一循环回路；所述计算机测控系统与加压装置连接控制加压，与加热装置的温度传感器连接控制导热液加热的温度，分别与输油泵和吸油泵连接控制导热液循环；计算机测控系统与被检测件之间设置有用于采集被检测件压力和温度的压力传感器和温度传感器。
5.根据权利要求4所述的井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，其特征在于：所述加压装置与被检测件之间设有单向阀、手动释放阀和自动释放阀，计算机测控系统与自动释放阀连接控制加压。
6.根据权利要求4或5所述的井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，其特征在于：所述导热液在加热装置内升温后通过输油泵注入被检测件内，被检测件内的导热液通过吸油泵抽出后输入到加热装置内。
7.根据权利要求6所述的井控产品及井口装置在高温液体状态的检测工艺，其特征在于：所述加热装置为加热控制箱，加压装置为电动试压泵。
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