CN105445011A - 一种封隔器试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种封隔器试验装置，其包括：纵长延伸的模拟套管；所述模拟套管内沿所述纵长延伸方向贯穿设置有第一通道；设置于所述第一通道内的管体；所述管体能套设有封隔器；设置于所述模拟套管靠近所述管体的一端的旋转机构；所述旋转机构包括夹紧装置和旋转装置；所述夹紧装置包括设置于所述管体外侧的框体和与所述框体相连接的夹持体；所述夹持体面对所述管体的一侧设置有夹持部，所述夹持体能向靠近所述管体的方向移动以使所述夹持部与所述管体的外壁相抵接；所述旋转装置包括与所述框体相连接的旋转体和驱动所述旋转体转动的驱动体。本发明实现了提供一种能适用于检测坐封时需要进行旋转的封隔器的一种封隔器试验装置的目的。

Description

一种封隔器试验装置

技术领域

本发明涉及油气田开发中采油技术领域，尤其涉及一种封隔器试验装置。

背景技术

在目前油田开发中，性能可靠的封隔器对后续油井相关工艺的实施起着至关重要的作用。封隔器是为了满足油水井某种工艺技术目的或油层技术措施的需要，由钢体、胶皮封隔件部分与控制部分构成的井下分层封隔的专用工具。封隔器的主要封隔元件是胶皮封隔件部分，通过水力或机械的作用，使胶皮封隔件鼓胀密封油管和套管的环形空间，把上、下油层分隔开，以达到某种施工的目的。

封隔器的质量的好坏关乎到油气井能否正常生产。在封隔器入井之前，必须模拟井下工况，对封隔器的质量进行检测，确保合格的封隔器产品入井。

目前，针对封隔器的质量进行检测的试验装置种类较多，但大多数功能单一，有些是针对封隔器的耐压性能进行测试的试验装置；有些是针对封隔器的耐高温性能进行测试的试验装置；中国专利CN101994509，名称为《多用途超高压封隔器试验装置》的专利设计了一种可以对多种规格封隔器进行井下压力、温度等参数性能测试的试验装置，能够获得较真实的性能指标，但这些装置均未配备能使封隔器周向转动的旋转装置，从而当需要检测坐封时需要旋转的封隔器时，这些装置不能适用。例如Y221型封隔器，其工作原理是：封隔器随设计管柱下至预定位置，此时定位凸耳位于坐封心轴下死点，上提油管至一定高度，右旋，在保持右旋扭矩的同时下放管柱，摩擦垫块靠与套管的摩擦力不动，上接头、坐封心轴下行，推动密封挡环，密封接头，胶筒心轴等件下行，锥体撑开卡瓦，卡住套管壁，压缩胶筒密封于油套环形空间，同时，旁通阀被关闭，密封封隔器上、下环空，所以当检测Y221型封隔器，因为这些封隔器坐封时需要右旋，所以未配备能使封隔器周向转动的旋转装置的试验装置不能适用于Y221型封隔器。

发明内容

本发明的目的是提供一种能适用于检测坐封时需要进行旋转的封隔器的一种封隔器试验装置。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种封隔器试验装置，其包括：纵长延伸的模拟套管；所述模拟套管内沿所述纵长延伸方向贯穿设置有第一通道；设置于所述第一通道内的管体；所述管体能套设有封隔器；设置于所述模拟套管靠近所述管体的一端的旋转机构；所述旋转机构包括夹紧装置和旋转装置；所述夹紧装置包括设置于所述管体外侧的框体和与所述框体相连接的夹持体；所述夹持体面对所述管体的一侧设置有夹持部，所述夹持体能向靠近所述管体的方向移动以使所述夹持部与所述管体的外壁相抵接；所述旋转装置包括与所述框体相连接的旋转体和能驱动所述旋转体转动的驱动体；当所述夹持体与所述管体的外壁相抵接时，所述驱动体驱动所述旋转体转动，进而所述旋转体带动所述管体转动。

优选地，其包括：移动机构，所述移动机构包括杆体和与所述杆体相连接的接头，所述管体远离所述模拟套管的一端与所述接头背对所述杆体的一端可转动地连接。

优选地，所述夹持部具有面对所述管体的一侧的夹持面，当所述夹持部与所述管体的外壁相抵接时，所述夹持面向所述管体施加使所述管体固定于所述夹持体上的作用力。

优选地，所述夹持面包括具有预定夹角的第一夹持面和第二夹持面。

优选地，所述旋转体为涡轮，所述驱动体为蜗杆。

优选地，所述框体内设置有第二通道，所述管体通过所述第二通道穿设于所述框体上；所述框体内设置有至少两个相对的与所述第二通道相连通的第一开孔和第二开孔，所述夹持体包括至少两个分别设置于所述第一开孔和所述第二开孔内的第一夹持体和第二夹持体。

优选地，所述第一夹持体背对所述管体的一侧与第一推体相连接，所述第二夹持体背对所述管体的一侧与第二推体相连接，所述第一推体和/或第二推体为丝杠。

优选地，其包括：所述模拟套管靠近所述管体的一端连接有压盖，所述压盖背离所述管体的一端设置有框架，所述框架背离所述压盖的一端上设置有活塞本体，所述杆体背离所述接头的一端可移动地设置于所述活塞本体内。

优选地，所述旋转体通过连接件与所述压盖相连接；所述旋转体具有相对的第一侧面和第二侧面，所述连接件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述第一侧面之间设置有第一轴承；所述第二连接件与所述第二侧面之间设置有第二轴承；所述第一连接件与所述压盖相连接，所述第二连接件与所述第一连接件相连接。

优选地，设置于所述压盖侧壁的第一打压通道和第二打压通道，所述第一打压通道与所述模拟套管背离所述压盖的一端相连通；所述第二打压通道与所述模拟套管靠近所述压盖的一端相连通。

本发明提供的一种封隔器试验装置的有益效果是：本发明第一步通过设置纵长延伸的模拟套管；该模拟套管内沿纵长延伸方向贯穿设置有第一通道；该第一通道内设置有管体；管体能套设有封隔器，实现了能通过该管体上的封隔器密封管体和模拟套管的环形空间，来模拟实际生产中封隔器密封油管和套管的环形空间；第二步再通过设置于模拟套管靠近管体的一端的旋转机构；该旋转机构包括夹紧装置和旋转装置；夹紧装置包括设置于管体外侧的框体和与框体相连接的夹持体；夹持体面对管体的一侧设置有夹持部，夹持体能向靠近管体的方向移动以使夹持部与管体的外壁相抵接；旋转装置包括与框体相连接的旋转体和驱动旋转体转动的驱动体；当夹持体与管体的外壁相抵接时，驱动体驱动旋转体转动，进而旋转体带动管体转动；实现了当封隔器需要旋转以进行坐封时，首先将夹紧装置的夹持体向靠近管体的方向移动从而使夹持部与管体的外壁相抵接，然后使用驱动体驱动旋转体转动，从而带动框体转动来实现框体转动带动管体转动的目的，从而使得管体上的封隔器转动，从而实现了本发明提供一种能适用于检测坐封时需要进行旋转的封隔器的一种封隔器试验装置的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明的一种结构的主视图；

图2本发明的一种结构的俯视图；

图3本发明的一种旋转机构的示意图；

图4本发明的一种夹持装置的示意图；

图5本发明的一种第二接头的示意图；

图6本发明的一种封隔器密封示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1。本发明提供一种封隔器21试验装置，其包括：纵长延伸的模拟套管11；所述模拟套管11内沿所述纵长延伸方向贯穿设置有第一通道13；设置于所述第一通道13内的管体19；所述管体19能套设有封隔器21；设置于所述模拟套管11靠近所述管体19的一端的旋转机构；所述旋转机构包括夹紧装置和旋转装置；所述夹紧装置包括设置于所述管体19外侧的框体23和与所述框体23相连接的夹持体85；所述夹持体85面对所述管体19的一侧设置有夹持部41，所述夹持体85能向靠近所述管体19的方向移动以使所述夹持部41与所述管体19的外壁相抵接；所述旋转装置包括与所述框体23相连接的旋转体51和驱动所述旋转体51转动的驱动体53；当夹持体85与管体19的外壁相抵接时，驱动体53驱动旋转体51转动，进而旋转体51带动管体19转动。

本发明提供的一种封隔器21试验装置第一步通过设置纵长延伸的模拟套管11；该模拟套管11内沿纵长延伸方向贯穿设置有第一通道13；该第一通道13内设置有管体19；管体19能套设有封隔器21，实现了能通过该管体19上的封隔器21密封管体19和模拟套管11的环形空间，来模拟实际生产中封隔器21密封油管和套管的环形空间；第二步再通过设置于模拟套管11靠近管体19的一端的旋转机构；该旋转机构包括夹紧装置和旋转装置；夹紧装置包括设置于管体19外侧的框体23和与框体23相连接的夹持体85；夹持体85面对管体19的一侧设置有夹持部41，夹持体85能向靠近管体19的方向移动以使夹持部41与管体19的外壁相抵接；旋转装置包括与框体23相连接的旋转体51和驱动旋转体51转动的驱动体53；当夹持体85与管体19的外壁相抵接时，驱动体53驱动旋转体51转动，进而旋转体51带动管体19转动；实现了当封隔器21需要旋转以进行坐封时，首先将夹紧装置的夹持体85向靠近管体19的方向移动从而使夹持部41与管体19的外壁相抵接，然后使用驱动体53驱动旋转体51转动，从而带动框体23转动来实现框体23转动带动管体19转动的目的，从而使得管体19上的封隔器21转动，从而实现了本发明提供一种能适用于检测坐封时需要进行旋转的封隔器21的一种封隔器21试验装置的目的。

如图1所示，在本实施方式中，纵长延伸的模拟套管11；该模拟套管11内沿纵长延伸方向贯穿设置有第一通道13；第一通道13内设置有管体19；该管体19能套设有封隔器21；从而该封隔器21能密封管体19和模拟套管11的环形空间，从而可以模拟实际生产中封隔器21对油管和套管的环形空间的密封。

模拟套管11靠近管体19的一端设置有旋转机构；该旋转机构包括夹紧装置和旋转装置；该旋转机构能在封隔器21需要旋转以进行坐封时，首先通过夹紧装置夹紧管体19，然后再通过旋转装置使得管体19转动，从而带动管体19上的封隔器21转动，从而使封隔器21能够坐封。

如图2、4所示，在本实施方式中，夹紧装置包括设置于管体19外侧的框体23和与框体23相连接的夹持体85；夹持体85面对管体19的一侧设置有夹持部41，夹持体85能向靠近管体19的方向移动以使夹持部41与管体19的外壁相抵接，从而当该夹持体85转动时能带动管体19转动。在本实施方式中，该夹持部41具有面对管体19的一侧的夹持面43，当夹持部41与管体19的外壁相抵接时，夹持面43向管体19施加使管体19固定于夹持体85上的作用力。在本实施方式中，夹持面43为具有呈预定夹角的第一夹持面43和第二夹持面43。该预定夹角为0度至180度范围内的任一夹角。该夹持面43的形状不限于此，还可以是其他的形状，例如该夹持面43为椭圆形。

如图2所示，在本实施方式中，该框体23套设于管体19上，从而该管体19能穿过框体23伸入模拟套管11中，在模拟套管11中进行封隔器21的检测。框体23包括第一框体25和第二框体27，该第一框体25的侧壁设置有至少两个相对的第一凸起29，该第二框体27的侧壁设置有至少两个与第一凸起29相对应的第二凸起31，该第一凸起29与第二凸起31螺栓连接，从而该第一框体25与第二框体27可拆卸地连接。在本实施方式中，该第二框体27面对模拟套筒的一侧与旋转体51相连接，从而该框体23能被旋转体51带动转动。该连接方式可以为螺栓连接，也可以为其他的连接方式，例如焊接。

如图2所示，在本实施方式中，该框体23内设置有第二通道24，管体19通过第二通道24穿设于框体23上；框体23内设置有至少两个相对的与第二通道24相连通的第一开孔33和第二开孔35，夹持体85包括至少两个分别设置于第一开孔33和第二开孔35内的第一夹持体37和第二夹持体39；从而第一夹持体37和第二夹持体39向靠近管体19的方向移动时，第一夹持体37和第二夹持体39能从两个相对的方向与管体19的外壁相抵接，从而能使管体19的外壁从两个相对的方向被第一夹持体37和第二夹持体39所夹持，从而增强了夹持体85对管体19外壁的作用力。

如图2所示，在本实施方式中，第一夹持体37背对管体19的一侧与第一推体45相连接，第二夹持体39背对管体19的一侧与第二推体47相连接，在本实施方式中，该第一夹持体37与第一推体45螺纹连接，当然这种连接方式还是可以其他的形式，例如焊接。该第二夹持体39与第二推体47螺纹连接，当然这种连接方式还是可以其他的形式，例如焊接。在本实施方式中，该第一推体45和第二推体47均为丝杠，从而在转动第一推体45时，第一夹持体37能向靠近管体19的方向移动，在转动第二推体47时，第二夹持体39能向靠近管体19的方向移动。在本实施方式中，该第一推体45和第二推体47背对所述管体19的一端穿设有转动杆49，从而可以通过沿第一推体45和/或第二推体47的轴线方向转动转动杆49，从而使第一推体45和/或第二推体47转动。该第一推体45和/或第二推体47通过轴承与第一框体25相连接。

如图3所示，在本实施方式中，旋转装置包括与框体23相连接的旋转体51和驱动旋转体51转动的驱动体53。该旋转体51套设于管柱上，旋转体51具有相对的第一侧面57和第二侧面55，该第二侧面55与第二框体27相连接。

如图1所示，在本实施方式中，模拟套管11靠近管体19的一端连接有压盖，旋转体51通过连接件与压盖相连接。该压盖包括与模拟套管11靠近管体19的一端相连接的盖体61和设置于盖体61背离模拟套管11一端上的第一转接件59。本实施方式中，压盖与模拟套管11螺纹连接，当然该连接方式还可以是其他的形式，例如焊接。压盖内设置有第三通道15，从而管柱能通过该第三通道15伸入模拟套管11中。该第一转接件59套设于管体19上，且该第一转接件59的横截面积大于盖体61的横截面积额，从而盖体61的第三通道15能被第一转接件59密封，从而当对封隔器21进行打压试验时，管体19与盖体61之间的环空能被密封。该第一转接件59与设置于模拟套管11背离旋转机构的一侧的第二转接件63相连接，该第二转接件63能放置于外部平台上，从而将本发明提供的一种封隔器21试验装置放置于平台上。

如图1、3所示，在本实施方式中，连接件包括靠近第一侧面57的第一连接件83和靠近第二侧面55的第二连接件81，第一连接件83与第一侧面57之间设置有第一轴承14；从而旋转体能相对于第一连接件转动；第二连接件81与第二侧面55之间设置有第二轴承16；从而旋转体能相对于第二连接件转动；第一连接件83与压盖相连接，在本实施方式中，该第一连接件83与第一转接件59通过螺栓连接，当然该连接方式还可以为其他的形式，例如焊接；第二连接件81与第一连接件83相连接，在本实施方式中，该第二连接件81与第一连接件83通过螺栓连接，当然该连接方式还可以为其他的形式，例如焊接。

在本实施方式中，该旋转体51为涡轮，驱动体53为蜗杆，该蜗杆与外部电动机相连接，从而启动外部电动机，蜗杆转动从而带动涡轮转动；在其他的实施方式中，该旋转体51和驱动体53还可以为其他的形式，例如棘轮棘爪、直齿轮和斜齿轮。

如图1、6所示，在本实施方式中，在本实施方式中，压盖侧壁设置有第一打压通道75和第二打压通道77，该第一打压通道75与模拟套管11背离压盖的一端相连通；从而当封隔器21坐封后，可以通过该第一打压通道75对封隔器21背离旋转机构的一侧进行打压，从而能检测封隔器21背离旋转机构的一侧的耐压性；第二打压通道77与模拟套管11靠近压盖的一端相连通；从而当封隔器21坐封后，可以通过该第二打压通道77对封隔器21面对旋转机构的一侧进行打压，从而能检测封隔器21面对旋转机构的一侧的耐压性。

如图1、6所示，在本实施方式中，该模拟套管11背离压盖的一端连接有堵塞体79。该堵塞体79内设置有第四通道17，该第四通道17与模拟套管11内的第三通道15相连通，该第一打压通道75通过管线与堵塞体79相连通，以使该第一打压通道75通过管线与第一通道13相连通。

如图1所示，在本实施方式中，该压盖上背离管体19的一端上设置有框架65，在本实施方式中，该框架65设置在该第一转接件59上，该框架65为中空的矩形体。框架65背离压盖的一端上设置有活塞本体67，该活塞本体67通过螺栓与框架65固定连接。

如图1所示，在本实施方式中，本发明提供的一种封隔器21试验装置还包括：移动机构，该移动机构包括杆体69和与杆体69相连接的接头72。该杆体69背离接头的一端可移动地设置于活塞本体67内，该杆体69通过接头72与管体19相连接，从而当杆体69移动时，该管体19能在第一通道13内沿纵长延伸的方向移动，从而使管体19上的封隔器21沿纵长延伸的方向移动，以使封隔器21在模拟套管11内坐封。在本实施方式中，该活塞本体67内设置有第一打压孔和第二打压孔，通过第一打压孔向活塞本体67内打压，该杆体69能向靠近管体19的方向移动，通过第二打压孔向活塞本体67内打压，该杆体69能向远离管体19的方向移动，从而通过该第一打压孔和第二打压孔能实现管体19在第一通道13内的往复移动，从而能调整封隔器21的坐封位置。

如图1所示，在本实施方式中，管体19远离模拟套管11的一端与接头72背对杆体69的一端可转动地连接。从而使得管体19一方面能在旋转机构的作用下转动，另一方面当管体19停止转动后管体19能在杆体69的作用下在模拟套管11的第一通道13内做往复移动，从而能实现坐封。

如图1、5所示，在本实施方式中，该接头72包括第一接头71和第二接头73，该第一接头71与杆体69螺纹连接，该第一接头71背离杆体69的一端与第二接头73螺纹连接，该第二接头73背离第一接头71的一端与轴体86通过轴承相连接，从而轴体86能相对于第二接头73转动，该轴体86背对第二接头73的一端与管体19相连接，从而管体19远离模拟套管11的一端与接头背对杆体69的一端可转动地连接。

本发明提供的一种封隔器21试验装置的实验过程如下：

1、将封隔器21套设于管体19上，且通过管体19将封隔器21下入模拟套管11中；

2、通过活塞使得杆体69上移，从而使得封隔器21上移到合适的位置；

3、转动第一推体45和第二推体47，使得第一夹持体37的夹持部41与管体19的外壁相抵接、第二夹持体39的夹持部41与管体19的外壁相抵接；

4、启动外部电动机，使得驱动体53驱动旋转体51转动，从而带动框体23转动，框体23转动在带动第一夹持体37和第二夹持体39转动，从而使得管体19随第一夹持体37和第二夹持体39转动，当转动到合适的圈数时，停止转动；

5、通过活塞使得杆体69下移，从而使得封隔器21下移坐封；

6、通过第一打压通道75和第二打压通道77进行打压，从而检测封隔器21的耐压性。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种封隔器试验装置，其特征在于，其包括：

纵长延伸的模拟套管；所述模拟套管内沿所述纵长延伸方向贯穿设置有第一通道；

设置于所述第一通道内的管体；所述管体能套设有封隔器；

设置于所述模拟套管靠近所述管体的一端的旋转机构；所述旋转机构包括夹紧装置和旋转装置；

所述夹紧装置包括设置于所述管体外侧的框体和与所述框体相连接的夹持体；

所述夹持体面对所述管体的一侧设置有夹持部，所述夹持体能向靠近所述管体的方向移动以使所述夹持部与所述管体的外壁相抵接；

所述旋转装置包括与所述框体相连接的旋转体和能驱动所述旋转体转动的驱动体；

当所述夹持体与所述管体的外壁相抵接时，所述驱动体驱动所述旋转体转动，进而所述旋转体带动所述管体转动。

2.根据权利要求1所述的封隔器试验装置，其特征在于，其包括：移动机构，所述移动机构包括杆体和与所述杆体相连接的接头，所述管体远离所述模拟套管的一端与所述接头背对所述杆体的一端可转动地连接。

3.根据权利要求1所述的封隔器试验装置，其特征在于：所述夹持部具有面对所述管体的一侧的夹持面，当所述夹持部与所述管体的外壁相抵接时，所述夹持面向所述管体施加使所述管体固定于所述夹持体上的作用力。

4.根据权利要求3所述的封隔器试验装置，其特征在于：所述夹持面包括具有预定夹角的第一夹持面和第二夹持面。

5.根据权利要求1所述的封隔器试验装置，其特征在于：所述旋转体为涡轮，所述驱动体为蜗杆。

6.根据权利要求1所述的封隔器试验装置，其特征在于：所述框体内设置有第二通道，所述管体通过所述第二通道穿设于所述框体上；所述框体内设置有至少两个相对的与所述第二通道相连通的第一开孔和第二开孔，所述夹持体包括至少两个分别设置于所述第一开孔和所述第二开孔内的第一夹持体和第二夹持体。

7.根据权利要求6所述的封隔器试验装置，其特征在于：所述第一夹持体背对所述管体的一侧与第一推体相连接，所述第二夹持体背对所述管体的一侧与第二推体相连接，所述第一推体和/或第二推体为丝杠。

8.根据权利要求2所述的封隔器试验装置，其特征在于，其包括：所述模拟套管靠近所述管体的一端连接有压盖，所述压盖背离所述管体的一端设置有框架，所述框架背离所述压盖的一端上设置有活塞本体，所述杆体背离所述接头的一端可移动地设置于所述活塞本体内。

9.根据权利要求8所述的封隔器试验装置，其特征在于：所述旋转体通过连接件与所述压盖相连接；所述旋转体具有相对的第一侧面和第二侧面，所述连接件包括靠近所述第一侧面的第一连接件和靠近所述第二侧面的第二连接件，所述第一连接件与所述第一侧面之间设置有第一轴承；所述第二连接件与所述第二侧面之间设置有第二轴承；所述第一连接件与所述压盖相连接，所述第二连接件与所述第一连接件相连接。

10.根据权利要求9所述的封隔器试验装置，其特征在于：设置于所述压盖侧壁的第一打压通道和第二打压通道，所述第一打压通道与所述模拟套管背离所述压盖的一端相连通；所述第二打压通道与所述模拟套管靠近所述压盖的一端相连通。