CN108489722B - 防喷器多功能载荷试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防喷器多功能载荷试验装置，包括：载荷试验架，所述载荷试验架的下端通过通过地下固定锚嵌入地下，在所述载荷试验架的下端设置有滑车轨迹板，液动式滑车通过滚轮滑动设置在滑车轨迹板上，在所述液动式滑车的下端设置有复式下油缸，所述复式下油缸的第一活塞杆通过固定销与载荷试验架相连接，在所述滑车轨迹板靠近固定销的一端上设置有与滚轮相互配合的固定限位块，在所述液动式滑车的上端通过栽丝螺栓螺母固定设置有防喷器，在所述防喷器的内部两侧对称设置有防喷器活塞，在所述防喷器活塞上分别设置有防喷器密封闸板，在所述防喷器密封闸板下端的防喷器内设置有下密封腔。

Description

防喷器多功能载荷试验装置

技术领域

本发明涉及一种石油机械，尤其涉及一种防喷器多功能载荷试验装置。

背景技术

载荷试验装置是用于井口防喷器闸板静密封载荷试验的主要设备，在钻井、修井过程中常常遇到特殊情况的作业井口，为了做到安全作业首先要考虑到在静密封情况下井口管柱承载能力和井下压力突然上升对井口管柱的上顶力以及作业井架上管柱的自身承载能力，必须做到作业时不串管、不喷井能迅速关闭井口以保证井口设备和人员的安全，这就需要设计一款能够对井口防喷器闸板静密封进行载荷试验的设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种试验效果好的防喷器多功能载荷试验装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：防喷器多功能载荷试验装置，包括：载荷试验架，所述载荷试验架的下端通过通过地下固定锚嵌入地下，在所述载荷试验架的下端设置有滑车轨迹板，液动式滑车通过滚轮滑动设置在滑车轨迹板上，在所述液动式滑车的下端设置有复式下油缸，所述复式下油缸的第一活塞杆通过固定销与载荷试验架相连接，在所述滑车轨迹板靠近固定销的一端上设置有与滚轮相互配合的固定限位块，在所述液动式滑车的上端通过栽丝螺栓螺母固定设置有防喷器，在所述防喷器的内部两侧对称设置有防喷器活塞，在所述防喷器活塞上分别设置有防喷器密封闸板，在所述防喷器密封闸板下端的防喷器内设置有下密封腔，在所述防喷器密封闸板上端的防喷器内设置有上密封腔，在所述防喷器的上端通过双头螺栓螺母设置有密封法兰，在所述载荷试验架的上端设置有上框架，上平台通过上平台固定螺栓螺母固定设置在上框架上，在所述载荷试验架的中部设置有中框架，中平台通过中平台固定螺栓螺母固定设置在中框架上，在所述上平台和中平台之间设置有载荷油缸，所述载荷油缸的上端通过上紧固螺栓螺母与上平台相连接，所述载荷油缸的下端通过下紧固螺栓螺母与中平台相连接，所述载荷油缸的中部通过若干调节固定杆与载荷试验架相连接，在所述载荷油缸的第二活塞杆的下端通过管柱连接环设置有载荷管柱，所述载荷管柱的下端依次穿过密封法兰、上密封腔和防喷器密封闸板伸入下密封腔内与堵块相连接，在所述载荷管柱与密封法兰之间设置有密封帽，所述密封帽与密封法兰螺纹连接，在所述第二活塞杆一侧的载荷试验架上设置有上监控，在所述第二活塞杆另一侧的载荷试验架上设置有下监控，在所述载荷油缸的上接口上连接有上载荷油缸管道，在所述载荷油缸的下接口上连接有下载荷油缸管道，在所述防喷器的一侧连接有第一防喷器管道，在所述防喷器的另一侧连接有第二防喷器管道，在所述液动式滑车上设置有与下密封腔相互连通的防喷器下密封腔管道，在所述复式下油缸的一端连接第一复式下油缸管道，在所述复式下油缸的另一端连接有第二复式下油缸管道，在所述载荷试验架的一侧设置有操作控制台，在所述操作控制台上分别设置有监控显示屏、载荷显示屏、压力试验显示屏、压力源压力表、复式下油缸开关、防喷器活塞开关、增压压力表、增压按钮、载荷油缸开关、试压按钮、试压开关和试压压力表。

本发明的优点是：上述防喷器多功能载荷试验装置，结构新颖，采用多压力源组合系统和远程多屏显示操作控制系统进行试验，自动化程度高，试验效果好，同时既能够保证防喷器后期的使用质量和人员设备的安全，防止串管、井喷和油层污染环境等事故的发生，又能大大地提升钻井、修井速度，降低作业难度，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明防喷器多功能载荷试验装置的结构示意图。

图中：1、载荷试验架，2、地下固定锚，3、滑车轨迹板，4、液动式滑车，5、滚轮，6、复式下油缸，7、第一活塞杆，8、固定销，9、固定限位块，10、栽丝螺栓螺母，11、防喷器，12、防喷器活塞，13、防喷器密封闸板，14、下密封腔，15、上密封腔，16、双头螺栓螺母，17、密封法兰，18、上框架，19、上平台，20、上平台固定螺栓螺母，21、中框架，22、中平台，221、第二活塞杆，23、中平台固定螺栓螺母，24、载荷油缸，25、上紧固螺栓螺母，26、下紧固螺栓螺母，27、调节固定杆，28、管柱连接环，29、载荷管柱，30、堵块，31、密封帽，32、上监控，33、下监控，34、上载荷油缸管道，35、下载荷油缸管道，36、第一防喷器管道，37、第二防喷器管道，38、防喷器下密封腔管道，39、第一复式下油缸管道，40、第二复式下油缸管道，41、操作控制台，42、监控显示屏，43、载荷显示屏，44、压力试验显示屏，45、压力源压力表，46、复式下油缸开关，47、防喷器活塞开关，48、增压压力表，49、增压按钮，50、载荷油缸开关，51、试压按钮，52、试压开关，53、试压压力表。

实施方式

下面结合附图和具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。

如图1所示，防喷器多功能载荷试验装置，包括：载荷试验架1，所述载荷试验架1的下端通过通过地下固定锚2嵌入地下，在所述载荷试验架1的下端设置有滑车轨迹板3，液动式滑车4通过滚轮5滑动设置在滑车轨迹板3上，在所述液动式滑车4的下端设置有复式下油缸6，所述复式下油缸6的第一活塞杆7通过固定销8与载荷试验架1相连接，在所述滑车轨迹板3靠近固定销8的一端上设置有与滚轮5相互配合的固定限位块9，在所述液动式滑车4的上端通过栽丝螺栓螺母10固定设置有防喷器11，在所述防喷器11的内部两侧对称设置有防喷器活塞12，在所述防喷器活塞12上分别设置有防喷器密封闸板13，在所述防喷器密封闸板13下端的防喷器11内设置有下密封腔14，在所述防喷器密封闸板13上端的防喷器11内设置有上密封腔15，在所述防喷器11的上端通过双头螺栓螺母16设置有密封法兰17，在所述载荷试验架1的上端设置有上框架18，上平台19通过上平台固定螺栓螺母20固定设置在上框架19上，在所述载荷试验架1的中部设置有中框架21，中平台22通过中平台固定螺栓螺母23固定设置在中框架21上，在所述上平台19和中平台22之间设置有载荷油缸24，所述载荷油缸24的上端通过上紧固螺栓螺母25与上平台19相连接，所述载荷油缸24的下端通过下紧固螺栓螺母26与中平台22相连接，所述载荷油缸24的中部通过若干调节固定杆27与载荷试验架1相连接，在所述载荷油缸24的第二活塞杆221的下端通过管柱连接环28设置有载荷管柱29，所述载荷管柱29的下端依次穿过密封法兰17、上密封腔15和防喷器密封闸板13伸入下密封腔14内与堵块30相连接，在所述载荷管柱29与密封法兰17之间设置有密封帽31，所述密封帽31与密封法兰17螺纹连接，在所述第二活塞杆221一侧的载荷试验架1上设置有上监控32，在所述第二活塞杆221另一侧的载荷试验架1上设置有下监控33，在所述载荷油缸24的上接口上连接有上载荷油缸管道34，在所述载荷油缸24的下接口上连接有下载荷油缸管道35，在所述防喷器11的一侧连接有第一防喷器管道36，在所述防喷器11的另一侧连接有第二防喷器管道37，在所述液动式滑车4上设置有与下密封腔14相互连通的防喷器下密封腔管道38，在所述复式下油缸6的一端连接第一复式下油缸管道39，在所述复式下油缸6的另一端连接有第二复式下油缸管道40，在所述载荷试验架1的一侧设置有操作控制台41，在所述操作控制台41上分别设置有监控显示屏42、载荷显示屏43、压力试验显示屏44、压力源压力表45、复式下油缸开关46、防喷器活塞开关47、增压压力表48、增压按钮49、载荷油缸开关50、试压按钮51、试压开关52和试压压力表53。

上述防喷器多功能载荷试验装置工作时，将载荷试验架1是否按要求将地下固定锚2固定好且校正水平,保证试验架体稳定,检查压力源、载荷试验设备、操作控制台及相关管路管线接口是否接好，压力源压力表读数显示是否正常。工作前防喷器多功能载荷试验装置初始状态，将待进行载荷试验的防喷器11装在液动式滑车4上且调整对正中心，用栽丝螺栓螺母10将液动式滑车4安全固定在液动式滑车4上，将密封法兰17用双头螺栓螺母16紧固在防喷器11上法兰上，然后检查复式下油缸6的第一活塞杆7是否用固定销8固定在载荷试验架1上，再检查操作控制台41面板上压力源压力表45是否达到设定压力值，待压力稳定时向左扳动复式下油缸开关46手柄，压力从第一复式下油缸管道39进入复式下油缸6左端的活塞腔内,此时复式下油缸6的第一活塞杆7开始收缩拉动液动式滑车 4通过滚轮5沿着滑车轨迹板3将防喷器11送到载荷试验架1中心，由于固定限位块9限制其运动,此时将复式下油缸开关46手柄向右扳动置于中间位置稳压。载荷油缸24下端法兰用下紧固螺栓螺母26固定在中平台22上，中平台22又由中平台固定螺栓螺母23固定在中框架 21上，载荷油缸24上端法兰用上紧固螺栓螺母25固定在上平台19上，,上平台19又由上平台固定螺栓螺母20固定在上框架18上，载荷油缸24的中部则通过调节固定杆27调节固定在载荷试验架1上使其稳固，再向左打开载荷油缸开关50启动增压按钮49，增压压力表48压力慢慢升高从上载荷油缸管道34进入载荷油缸24，上载荷油缸管道34内的压力进入载荷油缸24的上接口慢慢推动第二活塞杆221下移，由于第二活塞杆221与载荷管柱29通过管柱连接环28相连接，载荷管柱29一齐向下移动进入 密封法兰17内，此时利用大管钳将密封帽21螺纹正旋紧在密封法兰17上，继续慢慢增压，载荷管柱29慢慢下移，可事先量好防喷器密封闸板13的下部到密封帽31上部之间距离，并在载荷管柱29上方做好记号，由上监控32和下监控33实现图像传输，通过监控显示屏42直接看记号就可以知道载荷管柱29最下部的堵块30是否完全通过防喷器密封闸板13以下20mm左右为止，此时将载荷油缸开关50手柄向右扳动置于中间位置稳压。下一步是将防喷器活塞开关 47 向左扳动，压力通过第一防喷器管道36进入防喷器11活塞缸内推动防喷器活塞12移动，防喷器活塞12再推动防喷器密封闸板13向中心移动直至抱紧载荷管柱29为止，将防喷器活塞开关47手柄向右扳动置于中间位置稳压。向右扳动载荷油缸开关50使载荷油缸24上部泄压，此时载荷管柱29完全由防喷器密封闸板13承载，上部无载荷状态。关闭试压开关52观察试压压力表53，启动试压按钮51，试压泵将压力从防喷器下密封腔管道38向防喷器11的下密封腔14内打压至1.4-2.1MPa之间，待压力稳定时松开试压按钮51停止打压。并由压力试验显示屏44显示其压力曲线变化情况。向左扳动载荷油缸开关50启动增压按钮49观察载荷显示屏43上的上升压力值与载荷值的变化情况，当压力升到一定时载荷值将为最大值,如果载荷过大防喷器密封闸板13无法承载载荷管柱29，载荷管柱29快速下滑时载荷值急剧下降。应立即向右扳动载荷油缸开关50的手柄于中间位置稳压。同时松开增压按钮49停止增压，此时保存好,载荷显示屏43 上的最大载荷值并打印报告存档。试验完毕后应先打开试压开关52进行放压，下密封腔14内的压力双从防喷器下密封腔管道38回到试压泵中，直到压力降为0值后5分钟，才能慢慢地扳动47防喷器活塞开关从中间位置向右扳动，压力从第二防喷器管道37进入防喷器11的活塞缸另一侧推动防喷器活塞12带动防喷器密封闸板13离开载荷管柱29直至防喷器腔体完全打开时，上密封腔15与下密封腔14相互连通，利用大管钳将密封帽31从密封法兰17螺纹中完全旋出，再将,载荷油缸开关50从中间位置向右扳动，启动增压按钮49，压力从下载荷油缸管道35进入载荷油缸24下接口慢慢推动第二活塞杆221带动载荷管柱29一齐向上移动超过密封法兰17以上即可停止增压，将手柄置于中间位置稳压即可。最后向右扳动复式下油缸开关46手柄，压力从第二复式下油缸管道40进入复式下油缸6的右端内，此时复式下油缸6的第一活塞杆7开始伸出推动液动式滑车4通过滚轮5沿着滑车轨迹板3将防喷器11送出载荷试验架1，试验完成。

上述防喷器多功能载荷试验装置，结构新颖，采用多压力源组合系统和远程多屏显示操作控制系统进行试验，自动化程度高，试验效果好，同时既能够保证防喷器后期的使用质量和人员设备的安全，防止串管、井喷和油层污染环境等事故的发生，又能大大地提升钻井、修井速度，降低作业难度，提高工作效率。

Claims (1)

1.防喷器多功能载荷试验装置，其特征在于：包括：载荷试验架（1），所述载荷试验架（1）的下端通过通过地下固定锚（2）嵌入地下，在所述载荷试验架（1）的下端设置有滑车轨迹板（3），液动式滑车（4）通过滚轮（5）滑动设置在滑车轨迹板（3）上，在所述液动式滑车（4）的下端设置有复式下油缸（6），所述复式下油缸（6）的第一活塞杆（7）通过固定销（8）与载荷试验架（1）相连接，在所述滑车轨迹板（3）靠近固定销（8）的一端上设置有与滚轮（5）相互配合的固定限位块（9），在所述液动式滑车（4）的上端通过栽丝螺栓螺母（10）固定设置有防喷器（11），在所述防喷器（11）的内部两侧对称设置有防喷器活塞（12），在所述防喷器活塞（12）上分别设置有防喷器密封闸板（13），在所述防喷器密封闸板（13）下端的防喷器（11）内设置有下密封腔（14），在所述防喷器密封闸板（13）上端的防喷器（11）内设置有上密封腔（15），在所述防喷器（11）的上端通过双头螺栓螺母（16）设置有密封法兰（17），在所述载荷试验架（1）的上端设置有上框架（18），上平台（19）通过上平台固定螺栓螺母（20）固定设置在上框架（19）上，在所述载荷试验架（1）的中部设置有中框架（21），中平台（22）通过中平台固定螺栓螺母（23）固定设置在中框架（21）上，在所述上平台（19）和中平台（22）之间设置有载荷油缸（24），所述载荷油缸（24）的上端通过上紧固螺栓螺母（25）与上平台（19）相连接，所述载荷油缸（24）的下端通过下紧固螺栓螺母（26）与中平台（22）相连接，所述载荷油缸（24）的中部通过若干调节固定杆（27）与载荷试验架（1）相连接，在所述载荷油缸（24）的第二活塞杆（221）的下端通过管柱连接环（28）设置有载荷管柱（29），所述载荷管柱（29）的下端依次穿过密封法兰（17）、上密封腔（15）和防喷器密封闸板（13）伸入下密封腔（14）内与堵块（30）相连接，在所述载荷管柱（29）与密封法兰（17）之间设置有密封帽（31），所述密封帽（31）与密封法兰（17）螺纹连接，在所述第二活塞杆（221）一侧的载荷试验架（1）上设置有上监控（32），在所述第二活塞杆（221）另一侧的载荷试验架（1）上设置有下监控（33），在所述载荷油缸（24）的上接口上连接有上载荷油缸管道（34），在所述载荷油缸（24）的下接口上连接有下载荷油缸管道（35），在所述防喷器（11）的一侧连接有第一防喷器管道（36），在所述防喷器（11）的另一侧连接有第二防喷器管道（37），在所述液动式滑车（4）上设置有与下密封腔（14）相互连通的防喷器下密封腔管道（38），在所述复式下油缸（6）的一端连接第一复式下油缸管道（39），在所述复式下油缸（6）的另一端连接有第二复式下油缸管道（40），在所述载荷试验架（1）的一侧设置有操作控制台（41），在所述操作控制台（4）上分别设置有监控显示屏（42）、载荷显示屏（43）、压力试验显示屏（44）、压力源压力表（45）、复式下油缸开关（46）、防喷器活塞开关（47）、增压压力表（48）、增压按钮（49）、载荷油缸开关（50）、试压按钮（51）、试压开关（52）和试压压力表（53）。