CN204705471U - 一种固井工具性能检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供的一种固井工具性能检测装置。该装置包括：底座上固定有至少两根立柱且中央设有一通孔；所述立柱的一端与底座相连且穿过升降平台，另一端与顶部固定平台相连；升降平台中央有一通孔，该通孔内嵌有与被检测固井工具相匹配套管；立柱位于底座与升降平台间的部分套设有拉压液压缸；扭矩仪通过固定部件固定在立柱间，且与数据显示及存储系统相连；悬吊部件上端与顶部固定平台相连，下端悬吊固定有液压钳，液压钳分别与扭矩仪和液压系统相连；提升装置固定于顶部固定平台且与操作系统相连；试压泵与被检测固井工具相连；液压系统与拉压液压缸及操作系统相连；操作系统与拉压液压缸、液压钳、试压泵及数据显示及存储系统相连。

Description

一种固井工具性能检测装置

技术领域

本实用新型涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种固井工具性能检测装置。

背景技术

在石油天然气井固井过程中，固井工具性能的好坏会直接影响到固井的安全施工及固井质量的好坏。如果固井工具下井后不能正常工作，轻则影响固井质量，重则使整井报废，给石油、天然气的开采造成巨大损失。

目前针对固井工具的检测手段有限，检测指标少，还没有专门模拟固井工况的固井工具综合检测试验设备。因此，无法对固井工具的性能进行有效的检测，不能了解固井工具的真实工作性能，也无法为固井工具的进一步优化设计提供依据。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种固井工具性能检测装置，以提高固井工具的使用成功率，减少固井事故，降低石油天然气开采过程中的损失。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种固井工具性能检测装置，该装置包括：底座1、立柱2、拉压液压缸3、升降平台4、液压钳5、固定部件6、扭矩仪7、悬吊部件8、顶部固定平台9、提升装置10、套管11、试压泵12、液压系统13、操作系统14、数据显示及存储系统15，其中：

所述底座1上固定有至少两根立柱2，且所述底座1中央设有一通孔；

所述立柱2的一端与所述底座1相连接，且所述立柱2穿过所述升降平台4，所述立柱2的另一端与所述顶部固定平台9相连接；

所述升降平台4中央设有一通孔，该通孔内嵌有与被检测固井工具相匹配的套管11；

所述立柱2位于所述底座1与所述升降平台4之间的部分套设有所述拉压液压缸3；

所述扭矩仪7通过固定部件6固定在所述至少两根立柱2间，且所述扭矩仪7位于所述顶部固定平台9与所述升降平台4之间，且所述扭矩仪7与所述数据显示及存储系统14相连接；

所述悬吊部件8的上端与所述顶部固定平台9相连接，所述悬吊部件8的下端悬吊固定有所述液压钳5，且所述液压钳5分别与扭矩仪7和所述液压系统12相连接；

所述提升装置10固定于所述顶部固定平台9上，且与所述操作系统15相连接；

所述试压泵12与所述被检测固井工具相连；

所述液压系统13与所述拉压液压缸3以及所述操作系统15相连接；

所述操作系统15与所述拉压液压缸3、所述液压钳5、所述试压泵12以及所述数据显示及存储系统14相连接；

所述底座1中央的通孔、所述升降平台4中央的通孔以及所述液压钳5的主钳的轴线在同一条直线上。

在一个优选的实施例中，所述底座上1固定有第一夹持装置，所述升降平台4上固定有第二夹持装置。

在一个优选的实施例中，所述第一夹持装置与所述第二夹持装置分别与所述操作系统15相连接。

在一个优选的实施例中，所述套管4为可更换的套管。

在一个优选的实施例中，所述悬吊部件8包括以下至少之一：悬吊绳、悬吊杆以及悬吊链。

在一个优选的实施例中，所述固定部件6为扭矩仪安装架。

由以上本实用新型一种固井工具性能检测装置实施例提供的技术方案可见，通过本实用新型提供的固井工具性能检测装置，可以对固井工具性能进行综合检测，实现对固井工具的抗拉及抗压性能、抗扭性能、以及实际工况过程中坐挂、脱手、憋通压力、坐挂脱手后的载荷性能、以及旋转性能稳定情况进行检测与试验，为固井工具的进一步优化设计提供依据，最终提高固井工具的下井使用成功率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种固井工具性能检测装置的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种固井工具性能检测装置的使用方法的流程图；

图3是本实用新型实施例提供的一种固井工具性能检测装置的使用方法的流程图；

图4是本实用新型实施例提供的一种固井工具性能检测装置的使用方法的流程图；

图5是本实用新型实施例提供的一种固井工具性能检测装置的使用方法的流程图；

图6是本实用新型实施例提供的一种固井工具性能检测装置的使用方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

下面以几个具体的例子详细说明本实用新型实施例的具体实现。

以下首先介绍本实用新型一种固井工具性能检测装置的实施例。结合附图1，该固井工具性能检测装置包括：

底座1、立柱2、拉压液压缸3、升降平台4、液压钳5、固定部件6、扭矩仪7、悬吊部件8、顶部固定平台9、提升装置10、套管11、试压泵12、液压系统13、操作系统14、数据显示及存储系统15。下面对该装置中各个部件的作用和相互之间的连接关系进行具体说明，以便更好地理解本实用新型：

参照图1可以看出，底座1上固定有至少两根立柱2，且所述底座1中央设有一通孔，立柱2的一端与底座1相连接，且立柱2穿过升降平台4，立柱2的另一端与顶部固定平台9相连接。

同时，在升降平台4中央还设有一通孔，该通孔内嵌有与被检测固井工具相匹配的套管11，以实现对被检测固井工具的固定，立柱2位于底座1与升降平台4之间的部分套设有拉压液压缸3。此外，扭矩仪7通过固定部件6固定在至少两根立柱2间，且扭矩仪7设置在顶部固定平台9与升降平台4之间，同时扭矩仪7还与数据显示及存储系统14相连接。

悬吊部件8的上端与顶部固定平台9相连接，悬吊部件8的下端悬吊固定有液压钳5，且液压钳5分别与扭矩仪7和液压系统12相连接；提升装置10也固定在顶部固定平台9上，且与操作系统15相连接。

进一步的，试压泵12与被检测固井工具相连，液压系统13与拉压液压缸3以及操作系统15相连接，且操作系统15与拉压液压缸3、液压钳5、试压泵12以及数据显示及存储系统14相连接，底座1中央的通孔、升降平台4中央的通孔以及液压钳5的主钳的轴线在同一条直线上。

从实现功能上而言，上述的试压泵12可以对被检测固井工具进行加压，液压系统13可以为液压钳5、拉压液压缸3提供旋转动力和拉压动力，数据显示及存储系统14可以显示及存储各个参数的显示及存储，其中，参数可以包括但并不仅限于以下至少之一：被检测固井工具的抗拉及抗压性能参数，被检测固井工具的抗扭性能参数，被检测固井工具的压力参数，被检测固井工具的载荷性能参数，被检测固井工具的旋转性能参数。然而，值得注意的是上述几种参数仅是为了更好地说明本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，在具体实现时候按照检测的需要，还可以是其它的性能参数。

操作系统15可以对图1所示的固井工具性能检测装置中的各个部件进行集中控制，具体的，可以控制液压系统13的启动和关闭、控制拉压液压缸3对升降平台4的升降、控制液压钳5的旋转、控制提升装置10的升降以及控制试压泵12的开启与关闭。

为了实现对被检测固井工具的有效固定，可以在底座上1设置第一夹持装置，在升降平台4上固定有第二夹持装置。进一步的，为了使得第一夹持装置和第二夹持装置可以被有效控制，还可以将第一夹持装置与第二夹持装置分别与操作系统15相连，这样通过操作系统15就可以实现对第一夹持装置和第二夹持装置是否固定被检测固井工具进行控制。

因为在具体实现的时候，被检测固井工具的类别是多样的，相互之间的大小或者型号是不同的，为了能够实现对不同被检测固井工具的检测，上述的套管4可以选择为可更换的套管，这样就可以根据被检测固井工具的型号或者大小选择相应的合适的套管。

上述的悬吊部件8的作用就是实现对被检测固井工具的悬吊和固定，对其的选择可以按照需要和要求选择，例如，可以选择悬吊绳，悬吊杆，或者是悬吊链等，本实用新型对此不作限定。

为了使得扭矩仪可以被固定住，可以选择扭矩仪安装架作为固定部件6，当然在实际使用的时候，也可以选择其他的固定装置，只要能实现对扭矩仪的固定即可。

由上述内容可见，通过本实用新型实施例提供的固井工具性能检测装置可以对固井工具性能进行综合检测，实现对固井工具的抗拉及抗压性能、抗扭性能、以及实际工况过程中坐挂、脱手、憋通压力参数、坐挂脱手后的载荷性能参数、以及旋转性能稳定情况进行检测与试验，从而为固井工具的进一步优化设计提供了依据，最终能够有效提高固井工具的下井的使用成功率。

下面结合图2至6对上述固井工具性能检测装置的具体使用方法进行说明，在本实施例中，主要是基于对被检测固井工具的抗拉及抗压性能参数、抗扭性能参数，压力参数、载荷性能参数以及旋转性能参数进行测量为例说明的，然而值得注意的是，通过该固井工具性能检测装置不仅可以实现对上述几种参数的测量，还可以测量其它的性能参数，本实用新型实施例仅是为了更好地说明本实用新型才列举的这几个例子。

具体的，下面分别对测量被检测固井工具的抗拉及抗压性能参数、抗扭性能参数，压力参数、载荷性能参数以及旋转性能参数进行说明：

1)测量抗拉及抗压性能参数

要获取被检测固井工具的抗拉及抗压性能参数，就需要固定被检测固井工具的上下两端，且需要升降被检测固井工具。因此，在测量被检测固井工具的抗拉及抗压性能参数时需要利用上述固井工具性能检测装置中的升降平台以及底座固定被检测固井工具，并通过液压系统为拉压液压缸提供拉压动力，以使固定在升降平台上的被检测固井工具进行升降。

如图2所示，测量抗拉及抗压性能参数可以包括以下步骤：

S210：通过底座与升降平台固定被检测固井工具。

在某些实施例中，要确定被检测固井工具的抗拉及抗压性能，可以通过底座与升降平台固定被检测固井工具。具体的，操作系统可以控制底座上的第一夹持装置将被检测固井工具的下端夹持固定，且所述操作系统控制升降平台上的第二夹持装置将所述被检测固井工具的上端夹持固定。

S220：操作系统控制液压系统为拉压液压缸提供拉压动力，以使升降平台进行升降，并获取被检测固井工具在升降过程中的抗拉及抗压性能参数。

S230：数据显示及存储系统显示并存储所述抗拉及抗压性能参数。

2)测量抗扭性能参数

要获取被检测固井工具抗扭性能参数，就需要固定被检测固井工具的上下两端，且需要旋转被检测固井工具。因此，在测量被检测固井工具的抗扭性能参数时需要利用上述固井工具性能检测装置中的底座固定被检测固井工具的下端，被检测固井工具的上端固定于液压钳的主钳，并通过液压钳的旋转，以使被检测固井工具进行旋转。

如图3所示，测量抗扭性能参数可以包括以下步骤：

S310：通过底座与液压钳固定被检测固井工具。

在某些实施例中，要确定被检测固井工具的抗扭性能，可以通过底座与液压钳固定被检测固井工具。具体的，操作系统可以控制底座上的第一夹持装置将被检测固井工具的下端夹持固定，且所述被检测固井工具的上端穿过所述液压钳的主钳。

S320：操作系统控制液压钳旋转，并获取被检测固井工具在旋转过程中的抗扭性能。

S330：数据显示及存储系统显示并存储所述抗扭性能参数。

3)测量压力参数

要获取压力参数，就需要模拟实际工况。具体的，在测量被检测固井工具的压力参数时，需要利用上述固井工具性能检测装置中的套管，将所述被检测固井工具的中间部分坐挂固定于升降平台的中央通孔的内嵌的套管上，并利用上述固井工具性能检测装置中的试压泵对被检测固井工具进行加压，以测量加压过程中的压力参数。

如图4所示，测量压力参数可以包括以下步骤：

S410：所述被检测固井工具的中间部分坐挂固定于升降平台的中央通孔的内嵌的套管上，所述被检测固井工具上端穿过液压钳的主钳，所述被检测固井工具下端穿过底座的中央通孔。

S420：操作系统控制试压泵对被检测固井工具加压，并获取被检测固井工具在加压过程中的压力参数。

S430：数据显示及存储系统显示并存储所述被检测固井工具的压力参数。

4)测量载荷性能参数

要获取载荷性能参数，就需要模拟实际工况。具体的，在测量载荷性能参数时，需要通过上述固井工具性能检测装置中底座、套管、及液压钳固定将所述被检测固井工具，并通过上述固井工具性能检测装置中提升装置以及升降平台升降所述被检测的固井工具，确定升降过程中的载荷性能参数。

如图5所示，测量载荷性能参数可以包括以下步骤：

S510：将所述被检测固井工具下端与底座固定，所述被检测固井工具的中间部分坐挂在升降平台的中央通孔的内嵌的套管上，所述被检测固井工具上端穿过液压钳的主钳。

所述将所述被检测固井工具下端与底座固定包括：操作系统控制底座上的第一夹持装置将被检测固井工具的下端夹持固定。

S520：操作系统控制提升装置提升所述被检测的固井工具，并利用操作系统控制升降平台的升降，并获取被检测固井工具升降过程中的载荷性能参数。

S530：数据显示及存储系统显示并存储所述被检测固井工具的载荷性能参数。

5)测量旋转性能参数

进一步的，要获取旋转性能参数，就需要模拟实际工况。在获取旋转性能参数时，需要通过上述固井工具性能检测装置中底座、套管、及液压钳固定将所述被检测固井工具，并通过上述固井工具性能检测装置中液压钳的旋转，以使被检测固井工具进行旋转，确定旋转过程中的载荷性能参数。

如图6所示，测量旋转性能参数可以包括以下步骤：

S610：将所述被检测固井工具下端与底座固定，所述被检测固井工具的中间部分坐挂在升降平台的中央通孔的内嵌的套管上，所述被检测固井工具上端穿过液压钳的主钳。

所述将所述被检测固井工具下端与底座固定包括：操作系统控制底座上的第一夹持装置将被检测固井工具的下端夹持固定。

S620：操作系统控制液压钳旋转，并获取被检测固井工具旋转过程中的旋转性能参数。

S630：数据显示及存储系统显示并存储所述被检测固井工具的旋转性能参数。

下面再以一个具体的实施说明利用上述固井工具性能检测装置测量被检测固井工具性能的具体过程：

在本例中，是以旋转尾管悬挂器作为被检测固井工具进行试验，对应的，可以按照以下方式实现对旋转尾管悬挂器性能参数的测试：

1)测试旋转尾管悬挂器的抗拉及抗压性能参数：通过操作系统控制底座上的第一夹持装置及升降平台上的第二夹持装置将旋转尾管悬挂器的下端及中心管夹持固定，操作系统控制拉压液压缸对升降平台的升降，从而实现对旋转尾管悬挂器的抗拉及抗压性能测试。

2)测试旋转尾管悬挂器的抗扭性能参数：通过操作系统控制底座上的第一夹持装置将旋转尾管悬挂器的下端夹持固定，操作系统控制液压钳的旋转，从而实现对旋转尾管悬挂器的抗扭性能测试。

3)模拟实际工况，测试旋转尾管悬挂器的压力参数、载荷性能参数以及旋转性能参数等工作性能参数：

3-1)通过升降平台的中央通孔的内嵌的套管坐挂固定所述被检测固井工具的中心管，且所述被检测固井工具上端穿过液压钳的主钳，且所述被检测固井工具下端穿过底座的中央通孔。通过操作系统控制试压泵的开关从而对旋转尾管悬挂器加压，完成旋转尾管悬挂器的坐挂、脱手、憋通等压力测试。

3-2)通过升降平台的中央通孔的内嵌的套管坐挂固定所述被检测固井工具的中心管，且将所述被检测固井工具下端与底座固定，且所述被检测固井工具上端穿过液压钳的主钳。通过操作系统控制提升装置完成旋转尾管悬挂器中心管的试提，并通过操作系统控制升降平台的升降，实现旋转尾管悬挂器的载荷性能测试；通过操作系统控制液压钳的旋转可完成旋转尾管悬挂器坐挂前后的旋转试验。

在通过上述方式得到旋转尾管悬挂器的各种性能参数后，就可以通过数据显示及存储系统对这些性能参数进行显示及存储，以便用户进行检索查看。

由以上本实用新型一种固井工具性能检测装置实施例提供的技术方案可见，通过本实用新型提供的固井工具性能检测装置，可以对固井工具性能进行综合检测，实现对固井工具的抗拉及抗压性能、抗扭性能、以及实际工况过程中坐挂、脱手、憋通压力、坐挂脱手后的载荷性能、以及旋转性能稳定情况进行检测与试验，为固井工具的进一步优化设计提供依据，最终提高固井工具的下井使用成功率。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

虽然通过实施例描绘了本实用新型，本领域普通技术人员知道，本实用新型有许多变形和变化而不脱离本实用新型的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本实用新型的精神。

Claims (6)

1.一种固井工具性能检测装置，其特征在于，该装置包括：底座(1)、立柱(2)、拉压液压缸(3)、升降平台(4)、液压钳(5)、固定部件(6)、扭矩仪(7)、悬吊部件(8)、顶部固定平台(9)、提升装置(10)、套管(11)、试压泵(12)、液压系统(13)、操作系统(14)、数据显示及存储系统(15)，其中：

所述底座(1)上固定有至少两根立柱(2)，且所述底座(1)中央设有一通孔；

所述立柱(2)的一端与所述底座(1)相连接，且所述立柱(2)穿过所述升降平台(4)，所述立柱(2)的另一端与所述顶部固定平台(9)相连接；

所述升降平台(4)中央设有一通孔，该通孔内嵌有与被检测固井工具相匹配的套管(11)；

所述立柱(2)位于所述底座(1)与所述升降平台(4)之间的部分套设有所述拉压液压缸(3)；

所述扭矩仪(7)通过固定部件(6)固定在所述至少两根立柱(2)间，且所述扭矩仪(7)位于所述顶部固定平台(9)与所述升降平台(4)之间，且所述扭矩仪(7)与所述数据显示及存储系统(14)相连接；

所述悬吊部件(8)的上端与所述顶部固定平台(9)相连接，所述悬吊部件(8)的下端悬吊固定有所述液压钳(5)，且所述液压钳(5)分别与扭矩仪(7)和所述液压系统(12)相连接；

所述提升装置(10)固定于所述顶部固定平台(9)上，且与所述操作系统(15)相连接；

所述试压泵(12)与所述被检测固井工具相连；

所述液压系统(13)与所述拉压液压缸(3)以及所述操作系统(15)相连接；

所述操作系统(15)与所述拉压液压缸(3)、所述液压钳(5)、所述试压泵(12)以及所述数据显示及存储系统(14)相连接；

所述底座(1)中央的通孔、所述升降平台(4)中央的通孔以及所述液压钳(5)的主钳的轴线在同一条直线上。

2.根据权利要求1所述的一种固井工具性能检测装置，其特征在于，所述底座(1)上固定有第一夹持装置，所述升降平台(4)上固定有第二夹持装置。

3.根据权利要求2所述的一种固井工具性能检测装置，其特征在于，所述第一夹持装置与所述第二夹持装置分别与所述操作系统(15)相连接。

4.根据权利要求1所述的一种固井工具性能检测装置，其特征在于，所述套管(4)为可更换的套管。

5.根据权利要求1所述的一种固井工具性能检测装置，其特征在于，所述悬吊部件(8)包括以下至少之一：悬吊绳、悬吊杆以及悬吊链。

6.根据权利要求1所述的一种固井工具性能检测装置，其特征在于，所述固定部件(6)为扭矩仪安装架。