CN105004484A - 井下封隔器高温高压试验装置 - Google Patents

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李政
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Abstract

本发明涉及一种井下石油封隔器高温高压试验装置，包括执行机构、连接机构和井筒模拟机构。执行机构的作用是将在试压开始时将封隔器送入模拟井筒。在试压结束后，通过轴向力使封隔器解封取出。连接机构的作用是连接执行机构的活塞杆和封隔器的中心油管。模拟井筒的作用是通过加热套、注油孔模拟封隔器在井下的高温环境和高压环境。通过可靠端部密封设计可以实现放入封隔器后向井筒内注入高压油液，模拟井下工况以及封隔器的坐封过程，模拟后，拧松端部密封，封隔器可以很方便的取出。从而在下井前就可以对封隔器的密封性进行评估，提高了井下封隔器的可靠性，有效减少了封隔器在井下的事故率。

Description

井下封隔器高温高压试验装置
技术领域
本发明涉及一种井下封隔器高温高压试验装置。
背景技术
封隔器在石油开采主要作用是隔绝产层，分隔注水等作用，其密封性对封隔器的性能起着关键作用。为了确保分隔器在井下能够正常工作，在工程中需要井上测试后才能将封隔器布置到井下。因此，本专利设计了一种可靠的封隔器测试装置，能够模拟井下高温高压的工作环境，以及封隔器的坐封过程，对封隔器坐封后模拟井下压差。从而在下井前就可以对封隔器的密封性进行评估，提高了井下封隔器的可靠性，有效减少了封隔器在井下的事故率。
发明内容
针对现有工程实际的需求，本发明的目的是提供一种井下封隔器高温高压测试装置，不仅能起到对封隔器的密封性进行测试的作用，还具有速度快，耗能低，试压范围大的优点。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种封隔器高温高压试验装置，包括执行机构，连接机构和模拟井筒。所述执行机构通过连接机构连接模拟井筒；所述执行机构包括液压缸、连接法兰、法兰支座、堵头、堵头支座、活塞、活塞杆和油孔。所述液压缸的一端通过法兰固定在法兰支座上，法兰支座焊接在工字钢机架上。所述液压缸的另一端通过堵头密封，堵头支撑在堵头支座上，堵头支座（I-5）也是焊接在所述两根平行的工字钢支架上；活塞通过O型密封圈将液压缸分隔为两个腔体。活塞杆通过螺纹连接活塞；所述执行机构的作用是将在试压开始时将模拟井筒中的封隔器送入模拟井筒；在试压结束后，通过轴向力使封隔器解封取出。
所述连接机构包括：右连接法兰，左连接法兰和中心油管。所述右连接法兰和左连接法兰通过螺栓连接。中心油管上有一个油孔。所述活塞杆通过螺纹连接，所述中心油管通过螺纹左连接法兰。所述连接机构的作用是连接执行机构的活塞杆和封隔器的中心油管。
所述模拟井筒包括井筒，井筒堵头，堵头支架，井筒法兰，法兰支座，端部密封，加热套，封隔器，油孔。所述井筒与堵头通过螺纹连接。所述堵头支撑在支架上。所述井筒法兰通过螺栓固定在法兰支座上，法兰支座焊接在工字钢机架上。端部密封通过螺纹连接井筒，端部密封内部含有O型密封圈，保证中心油管相对于端部密封运动时的密封性。加热套（III-8）固定在井筒的外侧通过电加热控制井筒的温度。中心油管和封隔器连接。油孔用于向油管内注入压力油。所述模拟井筒的作用是通过加热套、注油孔模拟封隔器在井下的高温环境和高压环境。
本发明与现有技术相比，据哟如下显而易见的突出实质性特点和显著技术进步：本发明涉及一种井下石油封隔器高温高压试验装置，包括执行机构、连接机构和井筒模拟机构。执行机构的作用是将在试压开始时将封隔器送入模拟井筒。在试压结束后，通过轴向力使封隔器解封取出。连接机构的作用是连接执行机构的活塞杆和封隔器的中心油管。模拟井筒的作用是通过加热套、注油孔模拟封隔器在井下的高温环境和高压环境。通过可靠端部密封设计可以实现放入封隔器后向井筒内注入高压油液，模拟井下工况以及封隔器的坐封过程，模拟后，拧松端部密封，封隔器可以很方便的取出。从而在下井前就可以对封隔器的密封性进行评估，提高了井下封隔器的可靠性，有效减少了封隔器在井下的事故率。
附图说明
图1是本发明装置的总体结构示意图。
图2是执行机构的原理示意图。
图3是连接机构的原理示意图。
图4是模拟井筒的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的优选实施例做进一步的说明。
实施例一：
参照图1-图4，井下封隔器高温高压试验装置，包括执行机构（I），连接机构（II）和模拟井筒（III），其特征在于：所述执行机构（I）通过连接机构（II）连接模拟井筒（III）；所述执行机构I包括液压缸（I-1）、连接法兰（I-2）、法兰支座（I-3）、堵头（I-4）、堵头支座（I-5）、活塞（I-6）、活塞杆（I-7）和油孔（I-8）。所述液压缸（I-1）的一端通过法兰（I-2）固定在法兰支座（I-3）上，法兰支座（I-3）焊接在工字钢机架上。所述液压缸（I-1）的另一端通过堵头1-4密封，堵头（I-4）支撑在堵头支座（I-5）上，堵头支座（I-5）也是焊接在所述两根平行的工字钢支架上；活塞I-6通过O型密封圈将液压缸（I-1）分隔为两个腔体。活塞杆（I-7）通过螺纹连接活塞（I-6）；所述执行机构I的作用是将在试压开始时将模拟井筒（III）中的封隔器（III-8）送入模拟井筒（III-1）；在试压结束后，通过轴向力使封隔器（III-8）解封取出。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：所述连接机构（II）包括：右连接法兰（II-1），左连接法兰（II-2）和中心油管（II-3）。所述右连接法兰（II-1）和左连接法兰（II-2）通过螺栓连接。中心油管（II-3）上有一个油孔（II-4）。所述活塞杆（I-7）通过螺纹连接（II-1），所述中心油管（II-3）通过螺纹左连接法兰（II-2）。所述连接机构（II）的作用是连接执行机构（I）的活塞杆（I-7）和封隔器的中心油管（II-3）。所述模拟井筒（III）包括井筒（III-1），井筒堵头（III-2），堵头支架（III-3），井筒法兰（III-4），法兰支座（III-5），端部密封（III-6），加热套（III-7），封隔器（III-8），油孔（III-9）。所述井筒（III-1）与堵头（III-2）通过螺纹连接。所述堵头（III-2）支撑在支架（III-3）上。所述井筒法兰（III-4）通过螺栓固定在法兰支座（III-5）上，法兰支座（III-5）焊接在工字钢机架上。端部密封（III-6）通过螺纹连接井筒（III-1），端部密封（III-6）内部含有O型密封圈，保证中心油管（II-3）相对于端部密封（III-6）运动时的密封性。加热套（III-8）固定在井筒（III-1）的外侧通过电加热控制井筒的温度。中心油管（II-3）和封隔器（III-8）连接。油孔（III-9）用于向油管内注入压力油。所述模拟井筒（III）的作用是通过加热套（III-7）、注油孔（III-9）模拟封隔器（III-8）在井下的高温环境和高压环境。
实施例三：
如图1至图4所示，一种封隔器高温高压测试装置，包括一种封隔器高温高压试验装置，包括执行机构I，连接机构II，模拟井筒II。
所述执行机构I的作用是将在试压开始时将封隔器III-8送入模拟井筒III-1。在试压结束后，通过轴向力使封隔器解封取出。
所述连接机构II的作用是连接执行机构的活塞杆I-7和封隔器的中心油管II-3。
所述模拟井筒III的作用是通过加热套III-7、注油孔III-9模拟封隔器III-8在井下的高温环境和高压环境。
试压的具体步骤如下：
首先需要将封隔器III-8密封在井筒III-1中，步骤如下：将端部密封III-6安装在中心油管II-3上，再将封隔器III-8与中心油管II-3连接。通过中心油管II-3将封隔器III-8送入井筒III-1中。将端部密封III-6旋紧在井筒III-1上。然后将中心油管II-3连接至法兰II-2，法兰II-2与法兰II-1连接。将法兰II-1与活塞杆I-7连接。
然后试验步骤如下：拧紧法兰III-4和支架III-5之间的螺栓，保证井筒固定。将加热套III-7安装在井筒III-1的外表面。接通电源，设置温度，加热套开始加热，保温。中心油管II-3通过油口II-4开始注入高压油使封隔器坐封。封隔器坐封后，油泵通过注油孔III-9对井筒内注射高压油模拟井筒内的高压环境。
试验完毕后，活塞I-7移动将封隔器III-8解封。卸去高压油，待井筒冷却后，拧松端部密封III-6。取出封隔器即可。

Claims (3)

1.井下封隔器高温高压试验装置，包括执行机构（I），连接机构（II）和模拟井筒（III），其特征在于：所述执行机构（I）通过连接机构（II）连接模拟井筒（III）；所述执行机构I包括液压缸（I-1）、连接法兰（I-2）、法兰支座（I-3）、堵头（I-4）、堵头支座（I-5）、活塞（I-6）、活塞杆（I-7）和油孔（I-8）；所述液压缸（I-1）的一端通过法兰（I-2）固定在法兰支座（I-3）上，法兰支座（I-3）焊接在工字钢机架上；所述液压缸（I-1）的另一端通过堵头1-4密封，堵头（I-4）支撑在堵头支座（I-5）上，堵头支座（I-5）也是焊接在所述两根平行的工字钢支架上；活塞I-6通过O型密封圈将液压缸（I-1）分隔为两个腔体；活塞杆（I-7）通过螺纹连接活塞（I-6）；所述执行机构I的作用是将在试压开始时将模拟井筒（III）中的封隔器（III-8）送入模拟井筒（III-1）；在试压结束后，通过轴向力使封隔器（III-8）解封取出。
2.根据权利要求1所述的井下封隔器高温高压试验装置，其特征在于：所述连接机构（II）包括：右连接法兰（II-1），左连接法兰（II-2）和中心油管（II-3）；所述右连接法兰（II-1）和左连接法兰（II-2）通过螺栓连接；中心油管（II-3）上有一个油孔（II-4）；所述活塞杆（I-7）通过螺纹连接（II-1），所述中心油管（II-3）通过螺纹左连接法兰（II-2）；所述连接机构（II）的作用是连接执行机构（I）的活塞杆（I-7）和封隔器的中心油管（II-3）。
3.根据权利要求2所述的井下封隔器高温高压试验装置，其特征在于：所述模拟井筒（III）包括井筒（III-1），井筒堵头（III-2），堵头支架（III-3），井筒法兰（III-4），法兰支座（III-5），端部密封（III-6），加热套（III-7），封隔器（III-8），油孔（III-9）；所述井筒（III-1）与堵头（III-2）通过螺纹连接；所述堵头（III-2）支撑在支架（III-3）上；所述井筒法兰（III-4）通过螺栓固定在法兰支座（III-5）上，法兰支座（III-5）焊接在工字钢机架上；端部密封（III-6）通过螺纹连接井筒（III-1），端部密封（III-6）内部含有O型密封圈，保证中心油管（II-3）相对于端部密封（III-6）运动时的密封性；加热套（III-8）固定在井筒（III-1）的外侧通过电加热控制井筒的温度；中心油管（II-3）和封隔器（III-8）连接；油孔（III-9）用于向油管内注入压力油；所述模拟井筒（III）的作用是通过加热套（III-7）、注油孔（III-9）模拟封隔器（III-8）在井下的高温环境和高压环境。
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