CN204807399U - 石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，该石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置包括：试压外壳；试压套管，设置在该试压外壳的内部，试压套管两端分别与试压外壳密封连接；芯轴，套置在试压套管内，试压套管的内壁与芯轴外壁之间形成用于容纳被试压件的容纳空间；打压孔，用于向该容纳空间中打压。通过本实用新型的石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，可以对被试压件(堵塞密封件)在实验室内安全便捷的进行测试，达到被试压件能够在室内安全便捷的进行耐压试验的目的，进而降低甚至杜绝因被试压件破坏而造成的经济损失。另外，该装置通用性强，还可同时满足多种规格被试压件的试验需求。

Description

石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置

技术领域

本实用新型涉及石油天然气固井技术领域，具体是一种石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置。

背景技术

石油套管所用的堵塞密封件，是在金属骨架硫化上橡胶而成，依靠其外壁与套管内壁的过盈实现密封。该类堵塞密封件被广泛应用于石油天然气固井设备中，如顶驱下套管装置等，用以实现循环泥浆作业时套管内环空的封堵。因此，其耐压性能成为了最为关键的性能指标。

值得指出的是，由于堵塞密封件加工工艺及橡胶材料的一致性、收缩率等差异，每批次堵塞密封件的耐压性能也不尽相同。而在石油钻井现场不具备相应条件进行相关试验，只有在封堵失效或压降过大时，进行拆检以判定堵塞密封件是否发生破坏，操作繁琐、劳动强度大，且作业停滞带来的经济损失较大。

实用新型内容

为了克服现有的堵塞密封件无法在室内安全便捷的进行耐压性能试验的不足，本实用新型提供了一种石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，以达到堵塞密封件能够在室内安全便捷的进行耐压试验的目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，该石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置包括：试压外壳；试压套管，设置在该试压外壳的内部，试压套管两端分别与试压外壳密封连接；芯轴，套置在试压套管内，试压套管的内壁与芯轴外壁之间形成用于容纳被试压件的容纳空间；打压孔，用于向该容纳空间中打压。

进一步地，试压外壳包括试压底座和试压缸盖，试压套管的一端插接于试压底座，试压套管的另一端插接于试压缸盖。

进一步地，试压底座上设置有螺纹盲孔和底座配合孔，底座配合孔与螺纹盲孔的轴线重合，螺纹盲孔的直径小于底座配合孔的直径，芯轴的一端与螺纹盲孔固定连接，试压套管的一端插接于底座配合孔内。

进一步地，底座配合孔的内壁设置有底座密封凹槽，底座密封凹槽内设有用于密封试压套管一端的密封组件。

进一步地，试压底座上还设置有卸压孔，卸压孔的一端与底座配合孔连通，卸压孔的另一端与试压底座外部连通，卸压孔的一端到底座配合孔的轴线的距离小于试压套管内径的一半。

进一步地，芯轴呈阶梯状结构，芯轴包括依次连接且直径逐渐增大的螺纹段、小径段、中径段和大径段，该大径段的直径小于试压套管的内径。

进一步地，试压缸盖包括缸盖配合孔，试压套管的另一端插接于缸盖配合孔，打压孔设置于试压缸盖上，打压孔与该容纳空间连通。

进一步地，打压孔为阶梯孔，打压孔的大径段设置在试压缸盖的外侧，打压孔的小径段设置在试压缸盖的内侧。

进一步地，缸盖配合孔的内壁设置有缸盖密封凹槽，缸盖密封凹槽内设有用于密封试压套管另一端的密封组件。

进一步地，该试压外壳还包括用于连接固定试压底座和试压缸盖的螺栓紧固件。

本实用新型的有益效果是，通过本实用新型的石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，可以对被试压件(堵塞密封件)在实验室内安全便捷的进行测试，达到被试压件能够在室内安全便捷的进行耐压试验的目的，进而降低甚至杜绝因被试压件破坏而造成的经济损失。另外，该装置通用性强，可同时满足多种规格被试压件的试验需求，使用安全、装配与拆卸方便，可重复使用，有效降低试验成本，提高试验效率，提高固井作业的安全性、经济性和作业质量。同时本实用新型还可以扩展应用至皮碗封隔器、堵塞器等其它密封元件的耐压试验中。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为根据本实用新型石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置实施例的结构示意图；

图2为根据本实用新型石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置实施例中试压底座的结构示意图；

图3为根据本实用新型石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置实施例中试压缸盖的结构示意图。

图中附图标记：10、试压底座；11、螺纹盲孔；12、底座配合孔；13、底座密封凹槽；14、卸压孔；15、第一连接通孔；16、第一起吊盲孔；20、芯轴；30、试压套管；40、试压缸盖；41、打压孔；42、缸盖配合孔；43、缸盖密封凹槽；44、第二连接通孔；45、第二起吊盲孔；80、螺栓紧固件；90、被试压件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供了一种石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，该石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置包括试压外壳、试压套管30、芯轴20和打压孔41。试压套管30设置在该试压外壳的内部，试压套管30两端分别与试压外壳密封连接。芯轴20套置在试压套管30内，试压套管30的内壁与芯轴20外壁之间形成用于容纳被试压件90的容纳空间。打压孔41用于向该容纳空间中打压。

通过本实用新型实施例中的石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，可以对被试压件90(堵塞密封件)在实验室内安全便捷的进行测试，达到被试压件90能够在室内进行耐压试验的目的，进而降低甚至杜绝因被试压件90破坏而造成的经济损失。

如图1所示，试压外壳包括试压底座10和试压缸盖40，试压套管30的一端插接于试压底座10，试压套管30的另一端插接于试压缸盖40。上述芯轴20的一端也插接于试压底座10上，试压套管30套设在芯轴20外且试压套管30的内壁不与芯轴20的外壁抵接，需要说明的是，如图1所示，芯轴20的一部分位于试压套管30内，芯轴20的另一部分位于试压套管30外，在芯轴20的轴线方向上，芯轴20位于试压套管30内的部分的长度小于试压套管30的长度。

具体地，如图2所示，试压底座10为凸台式结构，试压底座10上设置有螺纹盲孔11和底座配合孔12，底座配合孔12与螺纹盲孔11的轴线重合，螺纹盲孔11的直径小于底座配合孔12的直径，芯轴20的一端与螺纹盲孔11固定连接，试压套管30的一端插接于底座配合孔12内。

对应的，如图3所示，试压缸盖40包括缸盖配合孔42，试压套管30的另一端插接于缸盖配合孔42，打压孔41设置于试压缸盖40上，打压孔41与该容纳空间连通。其中，打压孔41为阶梯孔，打压孔41的大径段设置在试压缸盖40的外侧，打压孔41的小径段设置在试压缸盖40的内侧。在实验过程中，工作人员能够通过该打压孔41向容纳空间内部加压。

需要说明的是，芯轴20呈阶梯状结构，芯轴20包括依次连接且直径逐渐增大的螺纹段、小径段、中径段和大径段，该大径段的直径小于试压套管30的内径。其中，螺纹段与螺纹盲孔11连接，上述小径段能够插接至底座配合孔12内，上述小径段和中径段外部能够套设被试压件90。所述大径段起到定位作用，用于限制被试压件90的轴向移动。

在安装时，先将被试压件90套设在芯轴20的外部，并使芯轴20的一端与螺纹盲孔11固定连接，将试压套管30由芯轴20的另一端套入，使试压套管30的一端插接于底座配合孔12内。再将试压缸盖40盖设在试压套管30的另一端，使试压套管30的另一端与缸盖配合孔42对应插接。固定试压缸盖40和试压底座10，并将试压套管30压紧于试压底座10的底座配合孔12内，完成组装操作。

优选地，为了保证密封性能，本实用新型实施例中的底座配合孔12的内壁设置有底座密封凹槽13，底座密封凹槽13内设有用于密封试压套管30一端的密封组件。缸盖配合孔42的内壁设置有缸盖密封凹槽43，缸盖密封凹槽43内设有用于密封试压套管30另一端的密封组件。在本实施例中，该密封组件包括为O型密封圈。

设置密封组件，能够保证由打压孔41向容纳空间内部加压时组件能够保持密封，便于内部的压力控制。

进一步地，本实施例中的试压底座10上还设置有卸压孔14，卸压孔14的一端与底座配合孔12连通，卸压孔14的另一端与试压底座10外部连通，卸压孔14的一端到底座配合孔12的轴线的距离小于试压套管30内径的一半。

如图2和图3所示，本实用新型实施例中的试压底座10上设置有第一连接通孔15和第一起吊盲孔16，试压缸盖40上设置有第二连接通孔44和第二起吊盲孔45。该试压外壳还包括用于连接固定试压底座10和试压缸盖40的螺栓紧固件80。

为了同时满足多种规格被试压件的试验需求，试压套管30其内径均按照国内外标准所涵盖的4-1/2″～5-1/2″石油套管的参数进行设定；试压套管30的壁厚根据承载要求进行设定。芯轴20的外径按照被试压件的内径进行设定。

在安装时，以应用于4-1/2″～5-1/2″套管的石油套管堵塞密封件为例，如图1所示，先将被试压件90套设在芯轴20的外部，并使芯轴20的一端与螺纹盲孔11固定连接，将试压套管30由芯轴20的另一端套入，使试压套管30的一端插接于底座配合孔12内。再将试压缸盖40盖设在试压套管30的另一端，使试压套管30的另一端与缸盖配合孔42对应插接，用螺栓紧固件80固定连接试压缸盖40和试压底座10，完成组装操作。

在完成试验装置的装配工作后，通过所述的试压缸盖40上的打压孔41与液压源连接，即可进行打压试验。在试验过程中，对于不同规格的被试压件90，还可以配套更换所述的心轴20及试压套管30，再次按所述的安装顺序组装后继续进行试验。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：通过本实用新型的石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，可以对被试压件(堵塞密封件)在实验室内进行测试，达到被试压件能够在室内进行耐压试验的目的，进而降低甚至杜绝因被试压件破坏而造成的经济损失。

另外，该装置的通用性强，可同时满足多种规格被试压件的试验需求，使用安全、装配与拆卸方便，可重复使用，有效降低试验成本，提高试验效率，提高固井作业的安全性、经济性和作业质量。同时本实用新型还可以扩展应用至皮碗封隔器、堵塞器等其它密封元件的耐压试验中。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，其特征在于，该石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置包括：

试压外壳；

试压套管(30)，设置在该试压外壳的内部，试压套管(30)两端分别与试压外壳密封连接；

芯轴(20)，套置在试压套管(30)内，试压套管(30)的内壁与芯轴(20)外壁之间形成用于容纳被试压件(90)的容纳空间；

打压孔(41)，用于向该容纳空间中打压。

2.根据权利要求1所述的石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，其特征在于，试压外壳包括试压底座(10)和试压缸盖(40)，试压套管(30)的一端插接于试压底座(10)，试压套管(30)的另一端插接于试压缸盖(40)。

3.根据权利要求2所述的石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，其特征在于，试压底座(10)上设置有螺纹盲孔(11)和底座配合孔(12)，底座配合孔(12)与螺纹盲孔(11)的轴线重合，螺纹盲孔(11)的直径小于底座配合孔(12)的直径，芯轴(20)的一端与螺纹盲孔(11)固定连接，试压套管(30)的一端插接于底座配合孔(12)内。

4.根据权利要求3所述的石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，其特征在于，底座配合孔(12)的内壁设置有底座密封凹槽(13)，底座密封凹槽(13)内设有用于密封试压套管(30)一端的密封组件。

5.根据权利要求3所述的石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，其特征在于，试压底座(10)上还设置有卸压孔(14)，卸压孔(14)的一端与底座配合孔(12)连通，卸压孔(14)的另一端与试压底座(10)外部连通，卸压孔(14)的一端到底座配合孔(12)的轴线的距离小于试压套管(30)内径的一半。

6.根据权利要求1所述的石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，其特征在于，芯轴(20)呈阶梯状结构，芯轴(20)包括依次连接且直径逐渐增大的螺纹段、小径段、中径段和大径段，该大径段的直径小于试压套管(30)的内径。

7.根据权利要求2所述的石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，其特征在于，试压缸盖(40)包括缸盖配合孔(42)，试压套管(30)的另一端插接于缸盖配合孔(42)，打压孔(41)设置于试压缸盖(40)上，打压孔(41)与该容纳空间连通。

8.根据权利要求7所述的石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，其特征在于，打压孔(41)为阶梯孔，打压孔(41)的大径段设置在试压缸盖(40)的外侧，打压孔(41)的小径段设置在试压缸盖(40)的内侧。

9.根据权利要求7所述的石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，其特征在于，缸盖配合孔(42)的内壁设置有缸盖密封凹槽(43)，缸盖密封凹槽(43)内设有用于密封试压套管(30)另一端的密封组件。

10.根据权利要求2所述的石油套管堵塞密封件的耐压性能试验装置，其特征在于，该试压外壳还包括用于连接固定试压底座(10)和试压缸盖(40)的螺栓紧固件(80)。