CN104316410A - 一种压缩式封隔器胶筒实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明具体提供了一种压缩式封隔器胶筒实验装置,包括承压筒、芯轴、上接头、悬挂器、延伸筒,所述承压筒为一个下端封闭、上端开口的圆筒体,其外壁侧面上设置有进液孔,所述芯轴置于承压筒内,芯轴外壁上套接胶筒和上接头,胶筒上端与上接头下端通过隔环二隔开,上接头上端连接悬挂器,悬挂器的两端为圆筒形、中间段为圆锥台形,悬挂器的上端连接延伸筒,芯轴上端螺纹连接有压环,且压环下端面紧贴延伸筒的上端面,延伸筒上端连接有压帽,承压筒上端内壁连接顶帽,顶帽下端面压在悬挂器上圆锥台面上,延伸筒套接在芯轴的外壁上。本发明可以模拟压缩式封隔器胶筒坐封、解封、承压、封隔等工作过程,从而为封隔器及胶筒选型、优化提供参考。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种压缩式封隔器胶筒实验装置,适用于压缩式封隔器胶筒的承压、封隔、疲劳等性能实验。
背景技术
传统的压缩式封隔器胶筒实验,一般是将组装好的封隔器下入到模拟井筒内,固定好封隔器,封隔器坐封,封隔器上下腔进行承压实验,每次实验要报废一套封隔器样机,实验成本高,耗时长。
发明内容
本发明的目的是克服现有压缩式封隔器胶筒实验中,每次实验要报废一套封隔器样机,实验成本高,耗时长的问题。
为此,本发明提供了一种压缩式封隔器胶筒实验装置,包括承压筒、芯轴、上接头、悬挂器、延伸筒,所述承压筒为一个下端封闭、上端开口的圆筒体,所述承压筒的外壁侧面上设置有进液孔,所述芯轴置于承压筒内,所述芯轴外壁上套接胶筒和上接头,所述胶筒上端与上接头下端通过隔环二隔开,所述上接头上端连接悬挂器,所述悬挂器的两端为圆筒形、中间段为圆锥台形,所述悬挂器的上端连接延伸筒,所述芯轴上端螺纹连接有压环,且压环下端面紧贴延伸筒的上端面,所述延伸筒上端连接有压帽,所述承压筒上端内壁连接顶帽,所述顶帽下端面压在悬挂器上圆锥台面上,所述延伸筒套接在芯轴的外壁上。
上述承压筒的顶端内壁设有梯形螺纹孔,梯形螺纹孔的下端设有一个锥形孔。
上述进液孔为两个,分别置于承压筒的上下两端。
上述芯轴为一个有两个台阶的圆柱体,其最上端设有梯形外螺纹。
上述胶筒为一个或多个;当胶筒为多个时,多个胶筒之间通过隔环一间隔开。
上述上接头为一个有两个台阶的圆筒体,其上端设有外管螺纹,下端内壁设有O型圈槽一。
上述悬挂器圆锥台形段外壁设有一个O型圈槽二。
上述承压筒的锥形孔与悬挂器圆锥台形段的锥面斜度相同。
上述顶帽为一个下端有梯形外螺纹的圆筒体,其上端侧壁对称分布4个Φ15mm的圆孔。
上述压帽为一个内部有一个台阶的圆筒体,其下端有梯形内螺纹。
本发明的有益效果:
(1)本发明不需要封隔器即可进行胶筒性能实验,胶筒数量、胶筒外径、胶筒高度均可以调整,胶筒之间可以加隔环、也可以不加隔环,隔环的数量、外径均可以改变,通过一种非常简单的方式即可实现压缩式封隔器胶筒性能实验。
(2)通过本发明可以进行各种压缩式胶筒密封单元(胶筒与隔环的组合)的性能实验,还能够测得不同压缩距对胶筒密封效果的影响,为压缩式封隔器的最终定型提供依据。
(3)本发明除胶筒外,其余部件均可以重复利用,大幅节省实验成本。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明胶筒坐封前示意图。
图2为本发明胶筒坐封后压缩距示意图。
图3为本发明胶筒坐封后进行承压实验时的示意图。
附图标记说明:1、承压筒;2、进液孔;3、芯轴;4、胶筒;5、隔环一;6、隔环二;7、上接头;8、O型圈槽一;9、悬挂器;10、O型圈槽二;11、顶帽;12、延伸筒;13、压环;14、压帽;15、圆孔;16、梯形螺纹孔;17、锥形孔。
具体实施方式
实施例1:
为了克服现有压缩式封隔器胶筒实验中,每次实验要报废一套封隔器样机,实验成本高,耗时长的问题,本实施例提供了一种如图1、图2和图3所示的压缩式封隔器胶筒实验装置,包括承压筒1、芯轴3、上接头7、悬挂器9、延伸筒12,所述承压筒1为一个下端封闭、上端开口的圆筒体,所述承压筒1的外壁侧面上设置有进液孔2,所述芯轴3置于承压筒1内,所述芯轴3外壁上套接胶筒4和上接头7,所述胶筒4上端与上接头7下端通过隔环二6隔开,所述上接头7上端连接悬挂器9,所述悬挂器9的两端为圆筒形、中间段为圆锥台形,所述悬挂器9的上端连接延伸筒12,所述芯轴3上端螺纹连接有压环13,且压环13下端面紧贴延伸筒12的上端面,所述延伸筒12上端连接有压帽14,所述承压筒1上端内壁连接顶帽11,所述顶帽11下端面压在悬挂器9上圆锥台面上,所述延伸筒12套接在芯轴3外壁上。
而其中,所述承压筒1的顶端内壁设有梯形螺纹孔16,梯形螺纹孔16的下端设有一个锥形孔17;所述进液孔2为两个,分别置于承压筒1的上下两端,用于高压流体的注入。
所述芯轴3为一个有两个台阶的圆柱体,最大外径为Φ114mm,芯轴3最上端设有梯形外螺纹。
所述胶筒4为一个或多个;当胶筒4为多个时,多个胶筒4之间通过隔环一5间隔开,而根据性能测试需求,胶筒4的数量、外径、高度均可以调整,胶筒4之间可以加隔环一5、也可以不加隔环一5,而隔环一5的数量、外径均可以根据需要改变。
所述上接头7为一个有两个台阶的圆筒体,其上端设有外管螺纹,下端内壁设有O型圈槽一8。
所述悬挂器9圆锥台形段外壁设有一个O型圈槽二10;所述承压筒1的锥形孔17与悬挂器9圆锥台形段的锥面斜度相同。
所述顶帽11为一个下端有梯形外螺纹的圆筒体,其上端侧壁对称分布4个Φ15mm的圆孔15,圆孔15用于配合柱形撬杠以便上紧顶帽11,顶帽11螺纹与承压筒1上端螺纹连接,连接后顶帽11下端环面压紧悬挂器9上圆锥台面。
所述压帽14为一个内部有一个台阶的圆筒体,其下端有梯形内螺纹,和延伸筒12上端梯形螺纹连接。
本发明提供的这种压缩式封隔器胶筒实验装置,可以模拟压缩式封隔器胶筒坐封、解封、承压、封隔等工作过程,从而为封隔器及胶筒选型、优化提供参考;同时,本发明不需要封隔器即可进行胶筒性能实验,胶筒数量、胶筒外径、胶筒高度均可以调整,胶筒之间可以加隔环、也可以不加隔环,隔环的数量、外径均可以改变。通过本发明可以进行各种压缩式胶筒密封单元(胶筒与隔环的组合)的性能实验,还能够测得不同压缩距对胶筒密封效果的影响,为压缩式封隔器的最终定型提供依据。本发明除胶筒外,其余部件均可以重复利用,大幅节省实验成本。
实施例2:
在实施例1的基础上,如图1所示,本发明压缩式封隔器胶筒实验装置的组装过程如下:将压缩式封隔器的胶筒4与隔环一5如图1依次套在芯轴3上,胶筒4的数量与隔环一的数量可以变化;之后将上接头7、悬挂器9、延伸筒12用螺纹连接起来,套在芯轴3上,拧紧压环13,使胶筒4、隔环一5之间紧密贴合,但胶筒4没有被压缩;然后将组装好的芯轴3放入到承压筒1中,使悬挂器9的锥面与承压筒1的锥面贴合,拧紧顶帽11;最后将进液孔2、连接到对应的高压管线上。
如图1所示组装好实验装置,由进液孔2泵入高压液体,高压液体压缩胶筒4,进而推动芯轴3向上运动,当达到要求的压缩距L后,如图2所示,向下拧紧压环13,使压环13下端面与延伸筒12上端面接触,拧紧压帽14,使芯轴3上端固定,此时胶筒4已经坐封好。如图3 所示,可以由进液孔2泵入高压液体,进行封隔器性能实验,实验完成后,用管钳将压环13拧松到胶筒4坐封前的原始位置,向下震击芯轴3上端,解封胶筒4,最后将顶帽11卸掉,将胶筒4连同芯轴3等提出承压筒1。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的保护范围的限制,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种压缩式封隔器胶筒实验装置,其特征在于:包括承压筒(1)、芯轴(3)、上接头(7)、悬挂器(9)、延伸筒(12),所述承压筒(1)为一个下端封闭、上端开口的圆筒体,所述承压筒(1)的外壁侧面上设置有进液孔(2),所述芯轴(3)置于承压筒(1)内,所述芯轴(3)外壁上套接胶筒(4)和上接头(7),所述胶筒(4)上端与上接头(7)下端通过隔环二(6)隔开,所述上接头(7)上端连接悬挂器(9),所述悬挂器(9)的两端为圆筒形、中间段为圆锥台形,所述悬挂器(9)的上端连接延伸筒(12),所述芯轴(3)上端螺纹连接有压环(13),且压环(13)下端面紧贴延伸筒(12)的上端面,所述延伸筒(12)上端连接有压帽(14),所述承压筒(1)上端内壁连接顶帽(11),所述顶帽(11)下端面压在悬挂器(9)上圆锥台面上,所述延伸筒(12)套接在芯轴(3)外壁上。
2.如权利要求1所述的压缩式封隔器胶筒实验装置,其特征在于:所述承压筒(1)的顶端内壁设有梯形螺纹孔(16),梯形螺纹孔(16)的下端设有一个锥形孔(17)。
3.如权利要求1所述的压缩式封隔器胶筒实验装置,其特征在于:所述进液孔(2)为两个,分别置于承压筒(1)的上下两端。
4.如权利要求1所述的压缩式封隔器胶筒实验装置,其特征在于:所述芯轴(3)为一个有两个台阶的圆柱体,其最上端设有梯形外螺纹。
5.如权利要求1所述的压缩式封隔器胶筒实验装置,其特征在于:所述胶筒(4)为一个或多个;当胶筒(4)为多个时,多个胶筒(4)之间通过隔环一(5)间隔开。
6.如权利要求1所述的压缩式封隔器胶筒实验装置,其特征在于:所述上接头(7)为一个有两个台阶的圆筒体,其上端设有外管螺纹,下端内壁设有O型圈槽一(8)。
7.如权利要求1所述的压缩式封隔器胶筒实验装置,其特征在于:所述悬挂器(9)圆锥台形段外壁设有一个O型圈槽二(10)。
8.如权利要求1或2所述的压缩式封隔器胶筒实验装置,其特征在于:所述承压筒(1)的锥形孔(17)与悬挂器(9)圆锥台形段的锥面斜度相同。
9.如权利要求1所述的压缩式封隔器胶筒实验装置,其特征在于:所述顶帽(11)为一个下端有梯形外螺纹的圆筒体,其上端侧壁对称分布4个Φ15mm的圆孔(15)。
10.如权利要求1所述的压缩式封隔器胶筒实验装置,其特征在于:所述压帽(14)为一个内部有一个台阶的圆筒体,其下端有梯形内螺纹。
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