CN206223407U - 一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置 - Google Patents
一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206223407U CN206223407U CN201621109023.7U CN201621109023U CN206223407U CN 206223407 U CN206223407 U CN 206223407U CN 201621109023 U CN201621109023 U CN 201621109023U CN 206223407 U CN206223407 U CN 206223407U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- packing element
- pressure sensor
- pedestal
- base
- measurement apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,包括底座、支柱组件、基座、胶筒、套管和加载组件,支柱组件的下端与底座连接,上端与加载组件铰接,基座固定在下压力传感器上,胶筒装在基座上,在套管的侧壁上安装有接触压力传感器,加载组件包括加载横梁、加载头、推力球轴承、上压力传感器和传载筒,加载横梁的中部沿纵向通过螺纹配合安装有加载头,加载头的下方设有连接头,连接头与加载头之间安装有推力球轴承,加载头的下端与上压力传感器的上端连接,上压力传感器的下端与传载筒的上端面连接。本实用新型的优点在于:结构简单,加载及测量数据精确,测量参数种类较多,降低因胶筒个数增加所带来的装置改变所消耗的成本及时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油行业井下工具模拟实验装置,特别是一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置。
背景技术
随着油气藏的不断开采,如今大多处于开采后期,而新开采的多为低渗透、高含水的油气藏。水平井分段压裂工艺已成为继续开采老油气井、低渗透、高含水的重要手段,封隔器胶筒作为分段压裂工艺中关键井下工具的密封部件,其密封能力直接关系到压裂工艺的成败。封隔器胶筒常常因接触压力不足、与套管间的摩擦太大导致的密封失效时有发生,所以事先测得胶筒与套管间的接触压力、摩擦力对后期密封失效的预测具有重大意义。
传统的封隔器胶筒单元实验装置仅限于测量固定个数胶筒接触压力,当需要测得不同胶筒个数与套管间的接触压力、摩擦力时,就必须设计多套不同规格的实验装置,这样导致实验成本的增加,耗费大量时间在封隔器胶筒实验准备过程中。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,旨在解决已有封隔器胶筒单元实验施加载荷不精确,只能测量接触压力的问题,同时当胶筒个数改变时,只需更换上支柱和加装延伸轴即可实现,实验设备成本大幅度降低。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,包括底座、支柱组件、基座、胶筒、套管和加载组件,所述支柱组件设置于底座的两侧,支柱组件的下端与底座连接,上端与加载组件铰接,所述底座的上表面中心位置固定有下压力传感器,所述基座固定在下压力传感器上,所述胶筒装在基座上,所述套管套装于胶筒的外侧,并与胶筒形成间隙,在套管的侧壁上安装有接触压力传感器,所述加载组件包括加载横梁、加载头、推力球轴承、上压力传感器和传载筒,所述加载横梁的两侧分别与两根支柱组件的上端铰接相连,加载横梁的中部沿纵向通过螺纹配合安装有加载头,加载头的下方设有连接头,连接头与加载头之间安装有推力球轴承,加载头的下端与上压力传感器的上端连接,上压力传感器的下端与传载筒的上端面连接,传载筒的下端面与胶筒的上端面上下对齐。
所述支柱组件包括支柱座、下支柱、支柱连接套、上支柱和连接叉,支柱座固定在底座上,下支柱的下端固定在支柱座内,上端固定在支柱连接套的下端,上支柱的下端固定在支柱连接套的上端,上端与连接叉的下端固定连接,连接叉的上端通过销钉铰接安装在加载横梁上。
所述下支柱的下端通过螺纹与支柱座配合连接,上端通过螺纹与支柱连接套的下端连接,所述上支柱的下端通过螺纹与支柱连接套的上端连接,上端通过螺纹与连接叉的下端连接。
所述下压力传感器的下端通过下连接螺栓与底座相连,所述基座的下端攻有外螺纹,基座通过外螺纹固定在下压力传感器的上端。
所述上压力传感器的下端通过上连接螺栓与传载筒相连,所述连接头的下端攻有外螺纹,连接头通过外螺纹固定在上压力传感器的上端。
所述连接头的上端面设有凹槽,推力球轴承的下环固定在该凹槽内,所述加载头的下端设有凸台,推力球轴承的上环固定在该凸台上。
所述传载筒为下部开口圆筒结构,且在传载筒的上部侧壁上开有通孔。
还包括延伸轴,所述延伸轴的下端攻有外螺纹,所述延伸轴的工作部分的外径与所述基座的工作部分的外径相同,所述基座的上端面沿轴向攻有内螺纹,延伸轴与基座通过螺纹配合连接。
所述传载筒的下端面与胶筒的上端面之间设有隔环。
所述套管为透明管。
本实用新型提供的一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,能够用于不同胶筒个数的接触压力、摩擦力及胶筒变形过程数字化的测量。首先,上下安装压力传感器的设计能够测得封隔器胶筒与套管间的摩擦力,套接于基座外面的套管能够测得胶筒与套管间的接触压力,把套管换成透明管除了能够测得与胶筒间的摩擦力、接触压力外,还能相机拍摄并数字化胶筒的变形规律。当增加胶筒数量时,通过快速增加延伸轴的方式来测量胶筒受力和变形情况。此装置在传统的封隔器胶筒单元实验装置的基础上增加了可测数据的种类,降低了胶筒个数改变引起的实验装置重新设计、制造、装配的成本,减少了不同个数胶筒间转换实验准备过程所消耗的时间。因此本实用新型不仅节省了实验成本、准备时间,而且增加了可测数据的种类。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的机械加载式封隔器单个胶筒实验示意图;
图2是本实用新型实施例提供的两个胶筒实验示意图;
图中:1-底座;2-支柱座;3-下支柱;4-基座;5-接触压力传感器;6-支柱连接套;7-上支柱A;8-连接叉;9-销钉;10-加载横梁;11-加载头;12-推力球轴承;13-连接头;14-上压力传感器;15-上连接螺栓;16-传载筒;17-隔环;18-胶筒;19-套管;20-下压力传感器;21-下连接螺栓;22-上支柱B;23-延伸轴。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述,但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示,一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,包括底座1、支柱组件、基座4、胶筒18、套管19和加载组件,所述支柱组件设置于底座1的两侧,支柱组件的下端与底座1连接,上端与加载组件铰接,所述底座1的上表面中心位置固定有下压力传感器20,所述基座4固定在下压力传感器20上,所述胶筒18装在基座4上,所述套管19套装于胶筒18的外侧,并与胶筒18形成间隙,在套管19的侧壁上安装有接触压力传感器5,所述加载组件包括加载横梁10、加载头11、推力球轴承12、上压力传感器14和传载筒16,所述加载横梁10的两侧分别与两根支柱组件的上端铰接相连,加载横梁10的中部沿纵向通过螺纹配合安装有加载头11,加载头11的下方设有连接头13,连接头13与加载头11之间安装有推力球轴承12,加载头11的下端与上压力传感器14的上端连接,上压力传感器14的下端与传载筒16的上端面连接,传载筒16的下端面与胶筒18的上端面上下对齐。
所述支柱组件包括支柱座2、下支柱3、支柱连接套6、上支柱和连接叉8,支柱座2固定在底座1上,下支柱3的下端固定在支柱座2内,上端固定在支柱连接套6的下端,上支柱的下端固定在支柱连接套6的上端,上端与连接叉8的下端固定连接,连接叉8的上端通过销钉9铰接安装在加载横梁10上。
所述下支柱3的下端通过螺纹与支柱座2配合连接,上端通过螺纹与支柱连接套6的下端连接,所述上支柱的下端通过螺纹与支柱连接套6的上端连接,上端通过螺纹与连接叉8的下端连接。
所述下压力传感器20的下端通过下连接螺栓21与底座1相连,所述基座4的下端攻有外螺纹,基座1通过外螺纹固定在下压力传感器20的上端。
所述上压力传感器14的下端通过上连接螺栓15与传载筒16相连,所述连接头13的下端攻有外螺纹,连接头13通过外螺纹固定在上压力传感器14的上端。
所述连接头13的上端面设有凹槽,推力球轴承12的下环固定在该凹槽内,所述加载头11的下端设有凸台,推力球轴承12的上环固定在该凸台上。
所述传载筒16为下部开口圆筒结构,且在传载筒16的上部侧壁上开有通孔。
如图2所示,本装置还包括延伸轴23,所述延伸轴23的下端攻有外螺纹,所述延伸轴23的工作部分的外径与所述基座4的工作部分的外径相同,所述基座4的上端面沿轴向攻有内螺纹,延伸轴23与基座4通过螺纹配合连接。
所述传载筒16的下端面与胶筒18的上端面之间设有隔环17。
所述套管19为透明管。
下面结合具体的实施步骤对本实用新型的结构及功能进行描述:
实施例1:
进行封隔器单胶筒与套管间的接触压力、摩擦力实验时,首先进行实验装置的装配,支柱座2焊接于底座1上,保证支柱座2的中心线与底座1孔中心线同一平面,通过下连接螺栓21把下压力传感器20固定在底座1上,基座4的外螺纹与下压力传感器20内外螺纹连接,胶筒18、隔环17套接在基座4的中径轴上,胶筒18与隔环17端面接触,上下排布,把安装有接触压力传感器5的套管19套接在胶筒18外面,并保持同轴线。上连接螺栓15把上压力传感器14固定在传载筒16端面上,连接头13的外螺纹与上压力传感器14的另一端内螺纹连接,把装配好的传载筒16、上压力传感器14、连接头13通过传载筒16的内腔套接在基座4中径轴上面,并且与隔环17接触,把推力球轴承12放置于连接头13的凹槽内。相同长度的下支柱3螺纹连接在支柱座2上,支柱连接套6分别与上支柱A7和下支柱3通过螺纹配合连接,连接叉8内螺纹与上支柱A7的外螺纹连接,形成整个装置的支撑结构。加载头11外螺纹与加载横梁10内螺纹连接,且保证加载头11凸台面与加载横梁10距离最小。加载横梁10端部放于连接叉8两个瓣体中间并用销钉9把加载横梁10固定在连接叉8上面,至此完成整个装置的装配。
进行实验时,首先旋转加载头11使其凸台端面与推力球轴承接触但无压力作用,此时调节上压力传感器14、下压力传感器20外接的数字显示屏读数为零,上压力传感器14调零是为了记录实验过程中的每次加载,下压力传感器20调零是为了除去传感器上端各零件的重力示数。扳手旋动加载头11向下移动,扭矩与轴向载荷传递给推力球轴承12,由于推力球轴承12的作用,上面的扭矩消除,正是这样的设计使胶筒只受到轴向载荷不会受到扭矩载荷,完全符合实际工况要求,轴向载荷通过连接头13传递到上压力传感器14并显示在数字显示屏上,载荷的大小可通过数字显示屏准确显示,轴向载荷继续向下传递给传载筒16、隔环17、胶筒18,胶筒18受到轴向载荷的作用径向膨胀,当载荷逐渐增加时,胶筒18与套管19内壁发生接触,产生接触压力,并通过接触压力传感器5传到外接数字显示屏上。胶筒18完成坐封后,能得到三组不同类型的数据,分别为加载数据(上压力传感器14测得)、接触压力数据(接触压力传感器5测得)、余量数据(下压力传感器20测得)。由于金属间的摩擦系数范围在0.03-0.08之间,所以金属之间的摩擦力可以忽略不计。那么加载数据与余量数据的差值即为胶筒18与套管19之间的摩擦力。
实施例2:
如图2所示,当需要测得两个或两个以上胶筒18与套管间的接触压力、摩擦力时,只需要拔掉销钉9,取下加载横梁10,将上支柱A7从支柱连接套6上拧下,换成事先加工的较长的上支柱B22,一端拧上连接叉8另一端拧在支柱连接套6上。取下传载筒16等连接体,在基座4上端面螺纹连接延伸轴23,分别在基座4中径轴、延伸轴23外面套接隔环17、胶筒18,再在胶筒18、隔环17外面套接带相应接触压力传感器5的套管19,接着把传载筒16等连接体通过传载筒16内腔套接在延伸轴23外壁。通过销钉9把加载横梁10固定在支架上,如实施例1一样进行传感器调零步骤,完成所有实验准备即可进行实验,分别获得上、下胶筒与套管间的接触压力、两个胶筒与套管间的总摩擦力。
需测得多个胶筒与套管间的相互作用力时,只需要增加相应的延伸轴23个数、上支柱长度及套管即可。
实施例3:
根据实施例1,在进行装置装配过程中,套管19选用透明管,其它步骤按照实施例1进行,记录上压力传感器14,下压力传感器20,接触压力传感器5外接数字显示屏数值,停止加载,采用高素摄像机拍摄胶记录下此载荷下胶筒表面形貌并测得胶筒的高度,继续加载,重复上述方法,继续加载、记录数据和拍摄图片,直到完成胶筒的坐封。通过这样的方法可获得胶筒与透明管之间的接触压力、摩擦力,胶筒轴向载荷与轴向变形量之间的关系,还能获得坐封过程中,胶筒表面变形规律。
同理,增加胶筒个数时,除了把套管换成透明管外,其它操作步骤均按照实施例2,测得的数据类型和实施例2相同。
Claims (10)
1.一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,其特征在于:包括底座(1)、支柱组件、基座(4)、胶筒(18)、套管(19)和加载组件,所述支柱组件设置于底座(1)的两侧,支柱组件的下端与底座(1)连接,上端与加载组件铰接,所述底座(1)的上表面中心位置固定有下压力传感器(20),所述基座(4)固定在下压力传感器(20)上,所述胶筒(18)装在基座(4)上,所述套管(19)套装于胶筒(18)的外侧,并与胶筒(18)形成间隙,在套管(19)的侧壁上安装有接触压力传感器(5),所述加载组件包括加载横梁(10)、加载头(11)、推力球轴承(12)、上压力传感器(14)和传载筒(16),所述加载横梁(10)的两侧分别与两根支柱组件的上端铰接相连,加载横梁(10)的中部沿纵向通过螺纹配合安装有加载头(11),加载头(11)的下方设有连接头(13),连接头(13)与加载头(11)之间安装有推力球轴承(12),加载头(11)的下端与上压力传感器(14)的上端连接,上压力传感器(14)的下端与传载筒(16)的上端面连接,传载筒(16)的下端面与胶筒(18)的上端面上下对齐。
2.根据权利要求1所述一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,其特征在于:所述支柱组件包括支柱座(2)、下支柱(3)、支柱连接套(6)、上支柱和连接叉(8),支柱座(2)固定在底座(1)上,下支柱(3)的下端固定在支柱座(2)内,上端固定在支柱连接套(6)的下端,上支柱的下端固定在支柱连接套(6)的上端,上端与连接叉(8)的下端固定连接,连接叉(8)的上端通过销钉(9)铰接安装在加载横梁(10)上。
3.根据权利要求2所述一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,其特征在于:所述下支柱(3)的下端通过螺纹与支柱座(2)配合连接,上端通过螺纹与支柱连接套(6)的下端连接,所述上支柱的下端通过螺纹与支柱连接套(6)的上端连接,上端通过螺纹与连接叉(8)的下端连接。
4.根据权利要求1所述一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,其特征在于:所述下压力传感器(20)的下端通过下连接螺栓(21)与底座(1)相连,所述基座(4)的下端攻有外螺纹,基座(4)通过外螺纹固定在下压力传感器(20)的上端。
5.根据权利要求1所述一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,其特征在于:所述上压力传感器(14)的下端通过上连接螺栓(15)与传载筒(16)相连,所述连接头(13)的下端攻有外螺纹,连接头(13)通过外螺纹固定在上压力传感器(14)的上端。
6.根据权利要求1所述一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,其特征在于:所述连接头(13)的上端面设有凹槽,推力球轴承(12)的下环固定在该凹槽内,所述加载头(11)的下端设有凸台,推力球轴承(12)的上环固定在该凸台上。
7.根据权利要求1所述一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,其特征在于:所述传载筒(16)为下部开口圆筒结构,且在传载筒(16)的上部侧壁上开有通孔。
8.根据权利要求1所述一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,其特征在于:还包括延伸轴(23),所述延伸轴(23)的下端攻有外螺纹,所述延伸轴(23)的工作部分的外径与所述基座(4)的工作部分的外径相同,所述基座(4)的上端面沿轴向攻有内螺纹,延伸轴(23)与基座(4)通过螺纹配合连接。
9.根据权利要求1或8所述一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,其特征在于:所述传载筒(16)的下端面与胶筒(18)的上端面之间设有隔环(17)。
10.根据权利要求1所述一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置,其特征在于:所述套管(19)为透明管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201621109023.7U CN206223407U (zh) | 2016-10-10 | 2016-10-10 | 一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201621109023.7U CN206223407U (zh) | 2016-10-10 | 2016-10-10 | 一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN206223407U true CN206223407U (zh) | 2017-06-06 |
Family
ID=58781909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201621109023.7U Expired - Fee Related CN206223407U (zh) | 2016-10-10 | 2016-10-10 | 一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN206223407U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106248369A (zh) * | 2016-10-10 | 2016-12-21 | 西南石油大学 | 一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置 |
-
2016
- 2016-10-10 CN CN201621109023.7U patent/CN206223407U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106248369A (zh) * | 2016-10-10 | 2016-12-21 | 西南石油大学 | 一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108425509B (zh) | 一种螺栓球节点网架房屋钢结构更换杆件及螺栓球的施工方法 | |
CN105364463B (zh) | 轴承装卸器及轴承装卸方法 | |
CN102410923A (zh) | 圆柱配合结合面的刚度及非线性关系试验装置及方法 | |
CN206223407U (zh) | 一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置 | |
CN112268813A (zh) | Thmc耦合煤岩体三轴流变试验多参数测量装置及方法 | |
CN105319020B (zh) | 一种外套式油套管气密性检测装置及检测方法 | |
CN102494951A (zh) | 可旋转岩土试验机 | |
CN112284922A (zh) | 一种煤岩体高温三轴流变及动静组合加载试验装置 | |
CN106248369A (zh) | 一种机械加载式封隔器胶筒单元实验测量装置 | |
CN105604521B (zh) | 一种多功能压缩式封隔器胶筒单元实验装置 | |
CN105136397A (zh) | 一种用于压缩式胶筒功能性试验的试验装置 | |
CN115615804A (zh) | 全侧面变形可监测的可视化三轴试验仪 | |
US5261493A (en) | Method of testing snap type pipe connectors | |
CN203891826U (zh) | 一种可现场更换悬挂器的单级套管头 | |
CN103954438A (zh) | 密封圈带压状态下摩擦阻力的测试装置 | |
CN109520851A (zh) | 管片错台试验测试方法 | |
CN206223417U (zh) | 一种用于检测旋转接头的检测试验台装置 | |
US20110232355A1 (en) | Dynamic load expansion test bench | |
CN204085915U (zh) | 一种用于机械负载台的摩擦加载装置 | |
CN104677631A (zh) | 中间轴承的液压测力装置、系统及其测量方法 | |
CN207964490U (zh) | 一种高负载液压拉力测试系统 | |
CN205301090U (zh) | 防砂筛管水压试验装置 | |
CN112392451A (zh) | 一种二氧化碳动态封存能力试井测量装置 | |
CN103225481A (zh) | 一种钻机的新型支撑结构 | |
CN209655953U (zh) | 一种测量球头螺杆与螺杆套轴向间隙的检测装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170606 Termination date: 20201010 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |