CN204116306U - 一种耐压透明管式试验装置 - Google Patents

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申威
张超
王泽东
杨胜
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孙宇
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Abstract

本实用新型公开了一种耐压透明管式试验装置,主要包括复合材料透明管、下法兰盘、上法兰盘、扶正连接管、内堵塞、外盖、档环、双头螺栓、螺母、玻璃保护套;所述复合材料透明管是采用特殊材料制成的圆柱形、透明、管状结构;本实用新型能够在承受压力前提下,实时有效地观察和记录的耐压透明管式试验装置,用于钻井液封堵效果评价试验;采用分体式设计,结构简单、易于加工和维护、安全可靠、使用效率高。

Description

一种耐压透明管式试验装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及试验装置领域,特别是涉及一种耐压透明管式试验装置。
背景技术
[0002]目前,液体或固液混合流体带压反应和试验装置,通常采用不锈钢金属管件作为容器,由于金属管件的不透明性,不能有效观察试验流程和效果;石油天然气行业钻井液封堵材料性能评价试验,需要在模拟井底高压条件下评价不同封堵材料的封堵效果,不透明的试验装置不能实时观测封堵材料封堵过程和状况,难以针对性实现钻井液封堵材料优化。
[0003] 中国科学院兰州化学物理研究所发明了一种耐压石英或玻璃反应器(授权公告号:CN 2274527Y)但这种反应器实质是在石英或玻璃管外面增加不锈钢保护夹套,以加强玻璃或石英的承压能力,由于保护套的遮挡仍然不能对反应介质进行有效观察,同时其结构相对复杂,不便于实施和加工;中国科学院物理研究所发明了一种耐高温耐压带有石英窗口的光化学反应器(授权公告号:CN 2133356Y),能够在承压的前提下通过石英窗口进行观察,但其结构复杂、石英玻璃较厚、观察窗口尺寸和角度较小、观察效果非常受限。
发明内容
[0004] 为了克服上述现有技术的不足,本实用新型提供一种耐压透明管式试验装置,解决了目前耐压试验装置不能有效对试验过程进行记录和观察的问题。
[0005] 本实用新型采用的技术方案是:一种耐压透明管式试验装置,主要包括复合材料透明管、下法兰盘、上法兰盘、扶正连接管、内堵塞、外盖、档环、双头螺栓、螺母、玻璃保护套;其特征在于:所述复合材料透明管为圆柱形、透明的管状结构,其上、下两端面通过采用密封垫,分别与下法兰盘和扶正连接管的密封槽相连;所述上法兰盘中心设置具有台阶的通孔;所述扶正连接管上部为直管,并设置螺纹孔,下部设置与上法兰盘通孔相配合的台阶,安装在与之相匹配的上法兰盘台阶中,底部设置有密封槽;所述下法兰盘中心设置有密封槽和螺纹孔;所述上法兰盘和下法兰盘通过配套的双头螺栓及螺母连同扶正连接管与复合材料透明管一起被固定、限位和密封;所述玻璃保护套安装在装置的外部;所述内堵塞上预留螺纹孔用以连接压力表和排气泄压阀。
[0006] 所述复合材料透明管是采用特殊材料制成的,管壁厚度不超过5mm、最高承压可达1MPa ;复合材料透明管上、下两端面通过采用特殊复合材料的密封垫,分别与下法兰盘和扶正连接管的密封槽相连;下法兰盘中心设置的螺纹孔根据试验要求安装不同型号堵塞头。
[0007] 所述扶正连接管上部设置的螺纹孔用于连接供压试验设备。
[0008] 所述复合材料透明管、上法兰盘、下法兰盘、扶正连接管、双头螺栓均可根据不同压力(最高1MPa)及试验要求采用不同规格的型号和尺寸。
[0009] 所述上法兰盘、下法兰盘、扶正连接管、复合材料透明管均采用分体式结构设计,法兰盘采用双头螺栓和上下两组螺母进行连接,外侧螺母的作用是压紧法兰盘,内侧螺母的作用是固定和限位。
[0010] 所述扶正连接管的上部管筒内设置有内堵塞,并通过外盖螺纹压紧,内堵塞上设置的密封槽与扶正连接管壁之间安装“O”型橡胶密封圈进行密封,整个复合材料透明管和扶正连接管的内腔室均处于密闭状态;内堵塞于外盖之间设置有档环,外盖与扶正连接管之间既可采用螺纹,也可采用卡槽的方式进行连接。
[0011] 所述档环设置在内堵塞最上面,当拆卸外盖时卡住内堵塞使其与外盖一起被拉出,内堵塞上预留螺纹孔用以连接压力表和排气泄压阀。
[0012] 所述玻璃保护套采用高强度钢化玻璃作为装置外部保护结构。
[0013] 当试验进行时,试验人员可通过复合材料透明管清楚、直观地观察试验钻井液流体在所选模拟介质中的封堵效果及过程。
[0014] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果表现在:
[0015] 1、采用本实用新型所述的结构,使用厚度不超过5mm的特殊非金属复合材料透明管,能够在最高1MPa承压条件下进行试验,可直观的观察试验钻井液流体在所选模拟介质中的封堵效果及过程。
[0016] 2、装置整体结构简单,易于加工和组装,上、下法兰盘、扶正连接管、复合材料透明管均采用分体式设计,解决法兰盘压紧后复合材料透明管安装时易于偏斜难以扶正的问题,同时降低零部件加工难度,减少成本。
[0017] 3、采用的上、下法兰盘之间使用双头螺栓和上下两组螺母进行连接,外侧螺母的作用是压紧法兰盘,内侧螺母的作用是固定和限位,以防止外力作用压坏复合材料透明管。
[0018] 4、利用档环的卡位作用,旋转螺纹拆卸外盖时,内堵塞能够跟随外盖一起被取出,外盖于扶正连接管之间,既可采用螺纹也可采用卡槽进行连接。
[0019] 5、设置的玻璃保护套采用高强度钢化玻璃,覆盖整个复合材料透明管及其密封部位,防止密封部位出现渗漏时高压介质冲出,确保试验过程中的人员安全。
[0020] 6、本实用新型所包含的部件除复合材料透明管、玻璃保护套为非金属材料外,其余均为金属材料,如:不锈钢,其整体结构坚固、美观、安全性高。
附图说明
[0021] 图1是本实用新型的组成结构图。
[0022] 图中:1-压力表、2_档环、3_外盖、4_内堵塞、5_扶正连接管、6_上法兰盘、7_复合材料透明管、8-双头螺栓、9-螺母、10-下法兰盘、11-排气泄压阀、12- “O”型橡胶密封圈、13-密封进液接头、14-复合材料垫片、15-试验堵塞、16-玻璃保护套。
具体实施方式
[0023] 下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明:
[0024] 本实用新型主要包括复合材料透明管(7)、下法兰盘(10)、上法兰盘(6)、扶正连接管(5)、内堵塞(4)、外盖(3)、档环(2)、双头螺栓(8)、螺母(9)、玻璃保护套(16)。
[0025] 如图1所示,复合材料垫片(14)为环形垫片安装在下法兰盘(10)和扶正连接管
(5)的密封槽中,复合材料透明管(7)为环形直管,通过复合材料垫片(14)与下法兰盘(10)和扶正连接管(5)相连;扶正连接管(5)上部为直管,下部通过台阶配合与上法兰盘(6)相连;通过法兰分布圆相配的双头螺栓(8)和内、外两组螺母(9),把上法兰盘(6)和下法兰盘
(10)连同扶正连接管(5)和复合材料透明管(7)—起相连固定并限位,螺母(9)靠法兰外侦_起压紧固定作用,靠法兰内侧的起限位作用;由于扶正连接管(5)与上法兰盘(6)的台阶柱面之间存在微小间隙,扶正连接管(5)可以将上、下法兰盘(5、10)由于双头螺栓(8)和螺母(9)安装时可能出现的细微不对称,而造成的复合材料透明管(7)的偏斜相抵消,而起到的扶正作用。
[0026] 密封进液接头(13)安装在扶正连接管(5)的中部,用以连接试验介质输入设备和加压设备;内堵塞(4)通过“O”型橡胶密封圈与扶正连接管(5)内孔相连,外盖(3)通过中心台阶和螺纹将内堵塞(4)压入到扶正连接管(5)中并限位,档环(2)设置在内堵塞(4)在外盖(3)上部的露出部分中,档环(2)两面设置密封垫片进行密封,当向上拆卸外盖(3)时,由于档环(2)的作用将内堵塞(4) 一同带出扶正连接管(5)外;内堵塞(4)中心设置有压力孔及螺纹用于连接压力表(I)和排气泄压阀(11),底法兰盘(10)中部预留螺纹通孔用于连接可更换不同中心通孔尺寸的试验堵塞(15 )或直接用堵头堵死;玻璃保护套(16 )为高强度的环形玻璃,设置在整个装置的最外面,以确保试验过程中密封渗漏时的人员安全。
[0027] 更具体的安装操作关系是:安装扶正连接管(5)到上法兰盘(6)中;安装复合材料垫片(14)到上法兰盘(6)和扶正连接管(5)的密封槽中;安装复合材料透明管(7)到上、下法兰盘(6、10)及扶正连接管(5)中,安装双头螺栓(8)及其螺母(9),确保复合材料透明管(7 )与上、下法兰盘(6、10 )及扶正连接管(5 )连接稳固,安装试验堵塞(15 )至下法兰盘(10 )中,安装玻璃保护套(16)在整个装置外部,连接密封进液接头(13)及外部注压装置,预装入需要试验的介质,安装好内堵塞(4)和外盖(3)到扶正连接管(5)中,连接安装压力表(I)和排气泄压阀(11 ),开启排气泄压阀(11)开关,通过密封进液接头(13)注入试验介质等待管内空气排除干净,关闭排气泄压阀(11 ),按试验要求打压进行试验,通过压力表(I)校核管内压力,试验过程中实时对管内复合材料透明管(7)内的试验介质进行观察记录,试验结束后打开排气泄压阀(11)排除管内压力,打开试验堵塞(15)将残余试验钻井液排除完成试验。
[0028] 上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用,对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,故本实用新型包括但不限于上述实施方式,任何符合本权利要求书或说明书描述,符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品,均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐压透明管式试验装置,主要包括复合材料透明管(7)、下法兰盘(10)、上法兰盘(6)、扶正连接管(5)、内堵塞(4)、外盖(3)、档环(2)、双头螺栓(8)、螺母(9)、玻璃保护套(16);其特征在于:所述复合材料透明管(7)为圆柱形、透明的管状结构,其上、下两端面通过采用密封垫,分别与下法兰盘(10 )和扶正连接管(5 )的密封槽相连;所述上法兰盘(6 )中心设置具有台阶的通孔;所述扶正连接管(5)上部为直管,并设置螺纹孔,下部设置与上法兰盘(6)通孔相配合的台阶,安装在与之相匹配的上法兰盘台阶中,底部设置有密封槽;所述下法兰盘(10)中心设置有密封槽和螺纹孔;所述上法兰盘(6)和下法兰盘(10)通过配套的双头螺栓(8)及螺母(9)连同扶正连接管(5)与复合材料透明管(7)—起被固定、限位和密封;所述玻璃保护套(16)安装在装置的外部;所述内堵塞(4)上预留螺纹孔用以连接压力表(I)和排气泄压阀(11)。
2.根据权利要求1所述的一种耐压透明管式试验装置,其特征在于:所述内堵塞(4)设置在扶正连接管(5)的上部管筒内,并通过外盖(3)螺纹压紧,内堵塞(4)上设置密封槽与扶正连接管(5)壁之间安装“O”型橡胶密封圈(12)进行密封。
3.根据权利要求1所述的一种耐压透明管式试验装置,其特征在于:所述下法兰盘(10)中安装有试验堵塞(15)。
4.根据权利要求1所述的一种耐压透明管式试验装置,其特征在于:上法兰盘(6)、下法兰盘(10)、扶正连接管(5)、复合材料透明管(7)均采用分体式结构设计。
5.根据权利要求1所述的一种耐压透明管式试验装置,其特征在于:所述上法兰盘(6)和下法兰盘(10)采用双头螺栓(8)和上下两组螺母(9)进行连接,上部外侧螺母压紧上法兰盘(6),下部外侧螺母压紧下法兰盘(10),内侧螺母起固定和限位作用。
6.根据权利要求1或2所述的一种耐压透明管式试验装置,其特征在于:所述内堵塞(4)与外盖(3)之间设置有档环(2),档环(2)设置在内堵塞(4)最上面,拆卸外盖(3)时可卡住内堵塞(4)使其与外盖(3) —起被拉出。
7.根据权利要求1所述的一种耐压透明管式试验装置,其特征在于:所述外盖(3)与扶正连接管(5)之间采用螺纹或卡槽的方式进行连接。
8.根据权利要求1所述的一种耐压透明管式试验装置,其特征在于:所属扶正连接管(5)中部设有密封进液接头(13)。
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