CN210598944U - 一种可溶性金属压裂球测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及油气田井下压裂工具技术领域，具体是一种可溶性金属压裂球测试装置，包括上壳体和下壳体，所述上壳体与下壳体可拆卸的密封连接，所述上壳体上设有进液通道，所述下壳体内设有出液通道和大径在上的圆锥形内腔，所述进液通道和出液通道分别与圆锥形内腔连通。相对于现有技术，本实用新型可溶性金属压裂球测试装置的有益效果为：能够模拟井下60‑100Mpa、60‑150℃作业环境，对可溶性金属压裂球进行多次施压，测试可溶性金属压裂球的抗压能力及溶解速度，防止因可溶性金属压裂球的抗压能力不达标或溶解速度过快而导致其工作时失效。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气田井下压裂工具技术领域，具体是一种可溶性金属压裂球测试装置。
背景技术
在油气藏开发过程中，可溶性金属压裂球成为分层分段压裂技术的重要零部件，可溶性金属压裂球可以在含有电解质的压裂液中溶解，不溶于油类介质，溶解速度与其使用温度和应用的结构特点有关，比重在1.82g/cm3-2.7g/cm3,最大的工作温度为150℃，适用于油井和气井，现今已经成功应用于油套管的压力测试、完井工具施工坐封以及压裂滑套隔离球等领域中。
可溶性金属压裂球的尺寸、抗压能力、溶解速度直接关系到压裂施工的效果，如果可溶性金属压裂球的尺寸精度不达标、抗压能力不达标或溶解速度过快，均无法保证规定时间内的密封。目前，对可溶性金属压裂球的质检主要为尺寸检验，比如CN205785087U公开的可溶性金属压裂球的检验工具，能够准确的检验出可溶性金属压裂球的球径尺寸。但是，目前没有对可溶性金属压裂球进行抗压测试的装置和溶解速度测试装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种可溶性金属压裂球的测试装置，能够模拟井下60-100Mpa、60-150℃作业环境，对可溶性金属压裂球进行多次施压，测试可溶性金属压裂球的抗压能力及溶解速度。
本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种可溶性金属压裂球测试装置，包括上壳体和下壳体，所述上壳体与下壳体可拆卸的密封连接，所述上壳体上设有进液通道，所述下壳体内设有出液通道和大径在上的圆锥形内腔，所述进液通道和出液通道分别与圆锥形内腔连通。
本实用新型的技术方案还有：所述上壳体与下壳体螺纹连接。
本实用新型的技术方案还有：所述上壳体上设有筒体，所述筒体的内壁设有内螺纹，所述下壳体的外圆面设有与筒体内螺纹匹配的外螺纹。
本实用新型的技术方案还有：所述下壳体安装于筒体内部；还包括可拆卸法兰，所述可拆卸法兰通过螺栓同轴安装于下壳体的底部，所述可拆卸法兰的底部固设有螺栓头。下壳体经过多次抗压试验，会造成圆锥形内腔的圆锥面磨损，因此下壳体为易耗件，采用本技术方案，下壳体安装于筒体内部，筒体为下壳体提供了足够的抗压能力，从而可以减小下壳体的壁厚，从而减小下壳体的材料成本。由于下壳体安装于筒体内部，因此需要使用扳手拧动螺栓头将下壳体旋入筒体内部，试验时将可拆卸法兰拆下，以使出液通道能顺利流出压裂液。
本实用新型的技术方案还有：所述上壳体的顶部设有与进液通道连接的管接头，用于连接标准的高压液压管，采用高压泵送装置，通过液压管对其内部注入高压压裂液。
本实用新型的技术方案还有：所述上壳体的内部或下壳体的内部设有圆柱形内腔，所述圆柱形内腔与圆锥形内腔同轴连接并位于圆锥形内腔的上方，所述圆柱形内腔的直径等于圆锥形内腔的最大直径。
本实用新型的技术方案还有：所述圆柱形内腔设在下壳体内部。
本实用新型的技术方案还有：所述上壳体的下端面或下壳体的上端面安装有密封圈，用于提高试验时的密封性。
试验时，将可溶性金属压裂球置于圆锥形内腔中，然后组装上壳体和下壳体。通过高压泵送装置向圆锥形内腔注入压裂液，模拟井下60-100Mpa、60-150℃作业环境。如果可溶性金属压裂球失效，则会出现两种情况：(1)可溶性金属压裂球变形；(2)可溶性金属压裂球溶解速度过快，压裂液从出液通道中漏出。
相对于现有技术，本实用新型可溶性金属压裂球测试装置的有益效果为：能够模拟井下60-100Mpa、60-150℃作业环境，对可溶性金属压裂球进行多次施压，测试可溶性金属压裂球的抗压能力及溶解速度，防止因可溶性金属压裂球的抗压能力不达标或溶解速度过快而导致其工作时失效。
附图说明
图1为实施例一中可溶性金属压裂球测试装置的结构示意图。
图2为实施例二中可溶性金属压裂球测试装置的结构示意图。
图3为实施例二中可溶性金属压裂球测试装置的使用状态参考图。
图中：1、上壳体，2、下壳体，3、进液通道，4、出液通道，5、圆锥形内腔，6、筒体，7、可拆卸法兰，8、螺栓，9、螺栓头，10、管接头，11、圆柱形内腔，12、密封圈，13、可溶性金属压裂球，14、液压管。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面根据附图对本实用新型具体实施方式作进一步说明。
实施例一
如图1所示，一种可溶性金属压裂球测试装置，包括上壳体1和下壳体2。上壳体1与下壳体2可拆卸的密封连接，具体的，上壳体1上设有筒体6，筒体6的内壁设有内螺纹，下壳体2的外圆面设有与筒体6内螺纹匹配的外螺纹，上壳体1与下壳体2螺纹连接；上壳体1的下端面安装有密封圈12。
上壳体1上设有进液通道3，下壳体2内设有出液通道4、圆柱形内腔11和大径在上的圆锥形内腔5，圆柱形内腔11与圆锥形内腔5同轴连接并位于圆锥形内腔5的上方，圆柱形内腔11的直径等于圆锥形内腔5的最大直径。圆锥形内腔5的锥面粗糙度小于Ra0.2，圆锥形内腔5的锥面斜度与标准井下球座斜度相同，圆锥形内腔5的大径与需测试的最大尺寸的可溶性金属压裂球配套的井下球座的圆锥形内腔的最大直径相同。进液通道3与圆柱形内腔11连通，出液通道4与圆锥形内腔5的底部同轴连接，出液通道4的直径小于最小的标准压裂球尺寸。
上壳体1的顶部设有与进液通道3连接的管接头10，用于连接标准的高压液压管14，采用高压泵送装置，通过液压管14对其内部注入高压压裂液。
实施例二
如图2和图3所示，一种可溶性金属压裂球测试装置，包括上壳体1、下壳体2和可拆卸法兰7。上壳体1与下壳体2可拆卸的密封连接，上壳体1与下壳体2可拆卸的密封连接，具体的，上壳体1上设有筒体6，筒体6的内壁设有内螺纹，下壳体2的外圆面设有与筒体6内螺纹匹配的外螺纹，下壳体2螺纹安装于筒体6内部；上壳体1的下端面安装有密封圈12。
上壳体1上设有进液通道3，下壳体2内设有出液通道4和大径在上的圆锥形内腔5，进液通道3和出液通道4分别与圆锥形内腔5连通。
上壳体1上设有进液通道3和圆柱形内腔11，下壳体2内设有出液通道4和大径在上的圆锥形内腔5，圆柱形内腔11与圆锥形内腔5同轴连接并位于圆锥形内腔5的上方，圆柱形内腔11的直径等于圆锥形内腔5的最大直径。圆锥形内腔5的锥面粗糙度小于Ra0.2，圆锥形内腔5的锥面斜度与标准井下球座斜度相同，圆锥形内腔5的大径与需测试的最大尺寸的可溶性金属压裂球配套的井下球座的圆锥形内腔的最大直径相同。进液通道3与圆柱形内腔11连通，出液通道4与圆锥形内腔5的底部同轴连接，出液通道4的直径小于最小的标准压裂球尺寸。
可拆卸法兰7通过螺栓8同轴安装于下壳体2的底部，可拆卸法兰7的底部固设有螺栓头9。
上壳体1的顶部设有与进液通道3连接的管接头10，用于连接标准的高压液压管14，采用高压泵送装置，通过液压管14对其内部注入高压压裂液。
下壳体2经过多次抗压试验，会造成圆锥形内腔5的圆锥面磨损，因此下壳体2为易耗件，在本实施例中，下壳体2安装于筒体6内部，筒体6为下壳体提供了足够的抗压能力，从而可以减小下壳体2的壁厚，从而减小下壳体2的材料成本。由于下壳体2安装于筒体6内部，因此需要使用扳手拧动螺栓头9将下壳体2旋入筒体6内部，试验时将可拆卸法兰7拆下，以使出液通道4能顺利流出压裂液。
试验时，如图3所示，将可溶性金属压裂球13置于圆锥形内腔5中，然后组装上壳体1和下壳体2。通过高压泵送装置向圆柱形内腔11注入压裂液，模拟井下60-100Mpa、60-150℃作业环境。如果可溶性金属压裂球13失效，则会出现两种情况：(1)可溶性金属压裂球13变形；(2)可溶性金属压裂球13溶解速度过快，压裂液从出液通道4中漏出。
上面结合附图对本实用新型的实施例做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (8)
1.一种可溶性金属压裂球测试装置，其特征在于：包括上壳体(1)和下壳体(2)，所述上壳体(1)与下壳体(2)可拆卸的密封连接，所述上壳体(1)上设有进液通道(3)，所述下壳体(2)内设有出液通道(4)和大径在上的圆锥形内腔(5)，所述进液通道(3)和出液通道(4)分别与圆锥形内腔(5)连通。
2.根据权利要求1所述的可溶性金属压裂球测试装置，其特征在于：所述上壳体(1)与下壳体(2)螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的可溶性金属压裂球测试装置，其特征在于：所述上壳体(1)上设有筒体(6)，所述筒体(6)的内壁设有内螺纹，所述下壳体(2)的外圆面设有与筒体(6)内螺纹匹配的外螺纹。
4.根据权利要求3所述的可溶性金属压裂球测试装置，其特征在于：所述下壳体(2)安装于筒体(6)内部；还包括可拆卸法兰(7)，所述可拆卸法兰(7)通过螺栓(8)同轴安装于下壳体(2)的底部，所述可拆卸法兰(7)的底部固设有螺栓头(9)。
5.根据权利要求1-4任一所述的可溶性金属压裂球测试装置，其特征在于：所述上壳体(1)的顶部设有与进液通道(3)连接的管接头(10)。
6.根据权利要求1-4任一所述的可溶性金属压裂球测试装置，其特征在于：所述上壳体(1)的内部或下壳体(2)的内部设有圆柱形内腔(11)，所述圆柱形内腔(11)与圆锥形内腔(5)同轴连接并位于圆锥形内腔(5)的上方，所述圆柱形内腔(11)的直径等于圆锥形内腔(5)的最大直径。
7.根据权利要求6所述的可溶性金属压裂球测试装置，其特征在于：所述圆柱形内腔(11)设在下壳体(2)内部。
8.根据权利要求1-4任一所述的可溶性金属压裂球测试装置，其特征在于：所述上壳体(1)的下端面或下壳体(2)的上端面安装有密封圈(12)。
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| CN201921727511.8U CN210598944U (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 一种可溶性金属压裂球测试装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113252466A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-13 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种可溶球座耐高温承压试验装置及其试验方法 |
| CN114088316A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-25 | 西南石油大学 | 一种压裂球密封性能测试装置及作业压力动态调控方法 |
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2019
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| CN114088316A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-25 | 西南石油大学 | 一种压裂球密封性能测试装置及作业压力动态调控方法 |
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