CN1128984C - 井下工具性能测试装置 - Google Patents

Abstract

一种井下工具性能测试装置，移动式加载装置安装在地面轨道上，试验井为具有不同规格、不同深度、每口井只下入一种规格带有旁通管试验套管的试验井组。井口连接装置由密封杆通过固定螺套与动力头连接，特殊井口与底盘的定位槽相配合，通过下压帽的连接使试验井与移动式加载装置构成封闭受力框架。小轨道上安装带有背钳的滚进压送装置。本发明可安全方便地对井下工具的单项指标和综合性能进行测试和评价，性能稳定、数据准确。

Description

井下工具性能测试装置

本发明涉及测试设备，特别是涉及一种石油开采用井下工具性能测试装置。

目前，油田一般采用的井下工具性能测试设备，采用打试验井，下入组合套管，井口安装修井井架和修井设备进行测试。这种测试方法的缺点是设备庞杂、工序陈旧，而且有些数据如：精确移位、井口扭矩等无法录取，造成井下工具性能数据不全、贻误现场使用。

本发明的目的是避免上述现有技术的缺点而提供一种具有现代化的、能取全取准所需各种资料数据的井下工具性能测试装置。

本发明的目的是这样达到的：

移动式加载装置安装于地面轨道上，可通过用电或液压驱动的移动轮在轨道上移动，达到对正试验井的目的。试验井为具有不同规格、不同深度、每口井只下入一种规格带有旁通管试验套管的试验井组。井口连接装置由密封杆与动力头相连接，由固定螺套相固定，井口与底盘的定位槽相配合，通过下压帽的连接，使试验井与移动式加载装置呈密封受力框架。小轨道上安装带背钳的滚进压送装置，可方便的进行管柱的上下移动和上卸扣操作。

本发明的目的还可以用如下措施达到：

移动式加载装置包括移动轮、底盘、立柱、加载油缸、横梁、动力头、液压旋转机构、活动横梁、背钳、背钳油缸、活动架体、滚轮压紧油缸、小轨道、卷筒、支架、卷筒底座和刹车杆等部件，通过移动轮在地面轨道上移动。加载油缸安装在横梁上，横梁通过立柱安装于底座上，构成移动式加载装置的架体。动力头、液压旋转机构安装于活动横梁上，活动横梁两端装入立柱的导向槽内，可在导向槽中上下移动。

背钳和滚进压送装置包括背钳、背钳油缸、滚轮、滚轮压紧油缸、小轨道和活动架体，背钳和滚进压送装置安装在活动架体中，活动架体在安装于底座上的小轨道上往复运动。

试验井组包括轨道、特殊井口、进液口、活动法兰、定位法兰、固定法兰、表层套管、试验套管和进液旁管等。表层套管上连接固定法兰，每口井的固定法兰都保持在同一水平面上。定位法兰安装在固定法兰上，每口井的定位法兰的中心在同一条线上。定位法兰上端有锥面，与活动法兰的锥面相配合。活动法兰上有进液通道，其通道与试验套管相连通。

井口连接装置包括密封杆、固定螺套、上压帽、下压帽、密封填料、密封件。密封杆为管状结构，一端有花键，其通过固定螺套与移动式加载装置的动力头花键配合连接。

井下工具性能测试装置在运行时，根据井下工具测试要求，分别对被测试井下工具施加拉、压、扭、液压或几种载荷的复合载荷。对工具可进行单项指标和综合性能的测试。首先根据被测试井下工具的规格、测试要求选择合适的试验井位，将移动加载装置移动到井位上部，将背钳及滚进压送装置移动到井口上方定位。开启液压系统，将被测试工具连接所需管柱一起下入试验井中，连接井口连接装置，先将密封杆上部插入动力头的花键中，连接好固定帽套，用顶升油缸将试验井升起，使井口与底盘上的定位槽对正，上紧上压帽，这样就使与移动式加载装置连接为一个封闭的受力框架，即可进行井下工具的测试工作。

本发明的附图图面说明如下：

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明移动式加载装置结构示意图；

图4为本发明移动式加载装置侧视图；

图5为本发明试验井结构示意图；

图6为本发明井口连接装置结构示意图；

下面结合附图对本发明作进一步详述：

如图1、图2，移动式加载装置1通过井口连接装置2与试验井3相连接，形成一套完整的井下工具性能测试系统。

如图3，移动式加载装置1的移动轮17、立柱6安装在底盘16上，加载油缸4与横梁5和立柱6相连接。动力头9和液压旋转装置7连接于横梁8上，横梁8的两端装入立柱6的导向槽内并沿导向槽上下移动。背钳10和背钳油缸11、滚轮13和滚轮压紧油缸14相连接后安装在活动架体12中。背钳10和滚轮13通过活动架体上的导向孔由各自的油缸带动进行往复运动。滚轮13上还安装有液压马达，可驱动滚轮转动。小轨道15安装在底盘16上，活动架体通过滚动轴承沿小轨道往复运动，可根据需要移至或移开井口。

如图4，刹车杆18通过铰支、卷筒19通过螺栓连接在卷筒支架20上，卷筒支架通过轴承与卷筒底座21相连，卷筒支架可在卷筒底座上移动，以保证作业绳索对正井口。卷筒底座固定在底盘16上。

如图5、图6，活动法兰23一端与特殊井口22相连，另一端的锥面与定位法兰25的上部锥面相配合，活动法兰上还连接进液口24。固定法兰26一端连接表层套管27，另一端与定位法兰25相连接。通过进液旁管28将活动法兰和试验套管29连接在一起，调整轨道30的高低和相对位置后固定于地面。

管状结构的密封杆32的一端带有花键，通过固定螺套31与动力头9的花键相配合连接，另一端一直延伸至试验套管中。上压帽33套在密封杆上与下压帽相连接，压紧密封填料35。下压帽34上的“O”形密封圈36与特殊井口22的内壁相密封。

本发明与现有技术相比较有如下优点：

1、功能齐全，具有井口加轴向载荷、旋转载荷、进行投捞作业、模拟分层、测试原油黏度，还可测试拉(压)力、扭矩、井内工具位移、旋转角度、绳索作业投捞力、投捞行程、井内温度、压力等等多种单项指标及综合性能。可对封隔器类、修井工具类、控制工具类和其它工具类的性能进行测试及评价。

2、测试数据齐全、准确。

3、操作方便、安全可靠，移动式加载装置和背钳及滚进压紧装置可方便自如地操作应用。

4、试验井活动法兰与定位法兰的锥面配合，确保了试验井组与动力头的中心线在同一平面上，以方便、快速、准确地对准井口。

本发明适用于各类常规井下工具的性能测试及各种采油、注水工艺管柱的性能测试、评价。

Claims (10)

1、一种井下工具性能测试装置，包括井口设备、试验井、试验套管和井口连接装置，其特征在于移动式加载装置安装于地面轨道上；试验井为具有不同规格、不同深度、每口井只下入一种规格带有旁通管试验套管的试验井组；井口连接装置由密封杆与动力头相连接，由固定螺套相固定，特殊井口与底盘的定位槽相配合，通过下压帽的连接使试验井与移动式加载装置呈密封受力框架；小轨道上安装带背钳的滚进压送装置。

2、根据权利要求1所述的井下工具性能测试装置，其特征在于移动式加载装置，包括移动轮、底盘、立柱、加载油缸、横梁、动力头、液压旋转机构、活动横梁、背钳、背钳油缸、活动架体、滚轮压紧油缸、小轨道、卷筒、支架、卷筒底座和刹车杆等部件，通过移动轮在地面轨道上移动。

3、根据权利要求2所述的井下工具性能测试装置，其特征在于加载油缸安装在横梁上，横梁通过立柱安装于底座上，构成移动式加载装置的架体。

4、根据权利要求3所述的井下工具性能测试装置，其特征在于动力头、液压旋转机构安装于活动横梁上，活动横梁两端装入立柱的导向槽内，可在导向槽中上下移动。

5、根据权利要求1或2所述的井下工具性能测试装置，其特征在于背钳和滚进压送装置包括背钳、背钳油缸、滚轮、滚轮压紧油缸、小轨道和活动架体，背钳和滚进压送装置安装在活动架体中，活动架体在安装于底座上的小轨道上往复运动。

6、根据权利要求1或2所述的井下工具性能测试装置，其特征在于试验井组包括轨道、井口、进液口、活动法兰、定位法兰、固定法兰、表层套管、试验套管和进液旁管，表层套管上连接固定法兰，每口井的固定法兰都保持在同一水平面上。

7、根据权利要求6所述的井下工具性能测试装置，其特征在于定位法兰安装在固定法兰上，每口井的定位法兰的中心在同一条线上。

8、根据权利要求6所述的井下工具性能测试装置，其特征在于定位法兰上端有锥面，与活动法兰的锥面相配合。

9、根据权利要求6所述的井下工具性能测试装置，其特征在于活动法兰上有进液通道，其通道与试验套管相连通。

10、根据权利要求1或2所述的井下工具性能测试装置，其特征在于井口连接装置包括密封杆、固定螺套、上压帽、下压帽、密封填料、密封件，密封杆为管状结构，一端有花键，其通过固定螺套与移动式加载装置的动力头花键配合连接。

Images