CN217819316U - 一种地面模拟加环空压力的试验工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地面模拟加环空压力的试验工装，包括：地面泵压力筒，其为一端封闭的筒状结构，地面泵压力筒的内部具有第一空腔；第一截止阀，其设置在地面泵压力筒的筒壁上，并且与第一空腔连通；环空压力筒，其为中空的筒状结构，环空压力筒内部具有第二空腔；环空压力筒的一端与地面泵压力筒的一端同轴固定连接；活塞，其设置在第二空腔中，并且能够沿环空压力筒的轴向移动；其中，地面泵压力筒的一端延伸至第二空腔内，对活塞形成限位作用；连接头，其同轴固定连接在环空压力筒的另一端；第二截止阀，其固定安装在连接头上，并通过第一气体通道与第二空腔连通；转换接头，其同轴固定连接在连接头上，并通过第二气体通道与第二空腔连通。

Description

一种地面模拟加环空压力的试验工装

技术领域

本实用新型属于面模拟加环空压力装置技术领域，特别涉及一种地面模拟加环空压力的试验工装。

背景技术

目前，井下APR测试工具一般在井场操作时都是利用环空压力来操作的，而工具在井下的测试的时候实际受压力的状况是：工具不但受环空的静柱压力，同时还受在井口用泥浆泵加到环空的压力。而这两个压力在工具下到测试位置后，不管环空是开的还是封闭的，环空的静柱压力都是存在的，而要在环空加操作压力的时候，是在环空关闭的情况下再从地面泵给环空加压，此时工具位置就同时受到环空压力和地面泵压。按照实际的使用效果要求，或者新工具生产完成后的试验确认要求，都是要完全的模拟井下的试验条件进行试验。而现在的实际情况是井下工具在生产厂家加工完成后，进行地面的模拟试验时，由于地面的试验装置的只能给工具从环空的通道加上操作压力，而忽略了井下工具还同时承受环空压力的情况。如果要想完全和井下条件相同，先加上环空静柱压力，然后再加上地面的操作压力，但是泄压的时候，没有办法只泄掉地面泵压而保持模拟的环空静柱压力，而是一旦泄压，所有的压力都就泻掉了，或者就算不是全泄掉，也很难准确的只泄掉模拟的地面泵压而保留模拟环空的静柱压力。

如果这种情况是针对于一般操作简单的测试阀，虽然没有完全模拟井下的试验条件，但实际效果差别不是特别大。但对于现在新的机电结合的需要环空脉冲压力来操作的工具，如果不加上环空压力，它的试验效果就会大打折扣，为工具下井实际工况下使用的可靠性就完全没有保障。

再还有一种情况，就是破裂盘，在井下破裂盘爆破时一般提供的都是一个瞬间的高压，而且这个高压在打破破裂盘后，虽然液体的空间增加了，但这个高压(也就是环空的静柱压力)还在。而在地面试验的时候，我们通过一个腔室给被测试的工件(比如破裂盘)加高压，高压是瞬间释放到工具的被测腔中，它会因为工具中腔室体积的增加，而瞬间让压力降下来很多甚至降为O,这样往往在地面试验时达不到井下的相同的压力环境效果。

实用新型内容

本实用新型的目的克服现有地面模拟加环空压力装置无法达到井下相同压力环境的缺陷，提供了一种地面模拟加环空压力的试验工装，其能够完全模拟井下工具的受压状况。

本实用新型提供的技术方案为：

一种地面模拟加环空压力的试验工装，包括：

地面泵压力筒，其为一端封闭的筒状结构，所述地面泵压力筒的内部具有第一空腔；

第一截止阀，其固定设置在所述地面泵压力筒的筒壁上，并且与所述第一空腔连通；

环空压力筒，其为中空的筒状结构，所述环空压力筒内部具有第二空腔；所述环空压力筒的一端与所述地面泵压力筒的一端同轴固定连接；

活塞，其设置在所述第二空腔中，并且能够沿所述环空压力筒的轴向移动；

其中，所述地面泵压力筒的一端延伸至所述第二空腔内，对所述活塞形成限位作用；

连接头，其同轴固定连接在所述环空压力筒的另一端；

第二截止阀，其固定安装在所述连接头上；

第一气体通道，其开设在所述连接头内部，所述第一气体通道的一端与所述第一截止阀连通，另一端与所述第二空腔连通；

转换接头，其同轴固定连接在所述连接头上；

第二气体通道，其开设在所述连接头内部，所述第二气体通道的一端与所述转换接头连通，另一端与所述第二空腔连通。

优选的是，所述的地面模拟加环空压力的试验工装，还包括：

第一密封圈，其设置在所述连接头与所述环空压力筒的连接处。

优选的是，所述的地面模拟加环空压力的试验工装，还包括：

第二密封圈，其设置在所述地面泵压力筒与所述环空压力筒的连接处。

优选的是，所述的地面模拟加环空压力的试验工装，还包括：

多个第三密封圈，其套设在所述活塞上，用于将所述活塞与所述环空压力筒的内壁之间形成密封。

优选的是，所述地面泵压力筒与所述环空压力筒之间通过螺纹连接。

优选的是，所述地面泵压力筒包括：

压力筒体，其为中空的筒状结构；

堵头，其同轴固定连接在所述压力筒体的一端，将所述压力筒体的一端封闭；以及

第四密封圈，其设置在所述压力筒体与所述堵头的连接处。

优选的是，所述第一截止阀固定连接在所述堵头上。

优选的是，所述堵头上具有外螺纹，所述压力筒体的一端具有内螺纹；所述堵头的一端插入所述压力筒体内，并且与所述压力筒体通过螺纹连接。

优选的是，所述第二气体通道与所述环空压力筒同轴设置。

优选的是，所述第一气体通道的轴线所述第二气体通道的轴线之间具有夹角。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的地面模拟加环空压力的试验工装，能够模拟深几千米的环空静柱压力效果，并且装置简单，加工方便，适用于在高温下操作。

附图说明

图1为本实用新型所述的地面模拟加环空压力的试验工装的整体结构示意图。

图2为本实用新型所述的地面泵压力筒的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-2所示，本实用新型提供了一种地面模拟加环空压力的试验工装，主要包括：地面泵压力筒110、第一截止阀120、环空压力筒130、连接头140、第二截止阀150、转换接头160及活塞170。

地面泵压力筒110为一端封闭的圆筒状结构，地面泵压力筒110的内部具有第一空腔110a。第一截止阀120固定设置在地面泵压力筒110的筒壁上，并且与第一空腔110a连通。

环空压力筒130为中空的圆筒状结构，环空压力筒130内部具有第二空腔130a。环空压力筒130的一端与地面泵压力筒110的一端同轴固定连接。

在本实施例中，环空压力筒130的一端设置有内螺纹，地面泵压力筒110的一端具有外螺纹，环空压力筒130与地面泵压力筒110之间通过螺纹连接。地面泵压力筒110的一端延伸至第二空腔130a内。

活塞170设置在第二空腔130a中，并且能够沿环空压力筒130的轴向移动。其中，延伸至第二空腔130a内的地面泵压力筒110的一端对活塞170起到限位作用。

连接头140同轴固定连接在环空压力筒130的另一端。第二截止阀150固定安装在连接头140上。其中，连接头140内部开设有第一气体通道140a，第一气体通道140a的一端与第一截止阀150连通，另一端与第二空腔130a连通。

转换接头160一端同轴固定连接在连接头140上，另一端连接被测试工具的环空加压孔。其中，连接头140内部还开设有第二气体通道140b，第二气体通道140b与连接头140同轴设置，气体通道140b的一端与转换接头160连通，另一端与第二空腔130a连通。其中，第一气体通道140a的轴线所述第二气体通道140b的轴线之间具有夹角，即第一气体通道140a的轴线与环空压力筒130的轴线之间具有夹角，以保证第二空腔130a与第二截止阀150之间通气顺畅。

在连接头140与环空压力筒130的连接处设置有第一密封圈210，在所地面泵压力筒110与环空压力筒130的连接处设置有第二密封圈220，用于保证第一空腔110a和第二空腔120a的密封性；同时在活塞170上套设有第三密封圈230，用于将活塞170与环空压力筒130的内壁之间形成密封。其中，连接头140a与环空压力筒130之间通过螺纹连接。

如图2所示，在本实施例中，地面泵压力筒110包括：压力筒体111和堵头112。压力筒体111为中空的筒状结构，堵头112同轴固定连接在压力筒体111的端，将压力筒体111的一端封闭。其中，第一截止阀120固定连接在堵头110上。

作为进一步的优选，堵头112上具有外螺纹，压力筒体111的一端具有内螺纹；堵头112的一端插入压力筒体111内，并且与压力筒体111通过螺纹连接。第四密封圈240设置在压力筒体111与堵头112的连接处，使压力筒体111与堵头112之间形成密封连接。

第一截止阀120上连接加压泵，通过第一截止阀120给第一空腔110a内加地面的指令压力。第二截止阀150上连接加压泵，通过第二截止阀150给第二空腔130a内加模拟的井下环空静柱压力，然后将转换接头160连接到被测试的工具上。

第一种应用情况：要模拟井下环空压力给工具做地面试验时，先明确工具在井下时的静柱压力是多少，然后在该工装的环空压力腔(活塞170右侧的第二空腔130a)加上相同的压力，第二截止阀150，环空压力就会被封闭在环空压力腔(活塞170右侧的第二空腔130a)内。然后在指令压力腔(第一空腔110a)加模拟地面泵压的压力，先是要达到和环空压力相同的压力后，再在环空压力的基础上加泵压，这样地面泵压就会叠加到环空压力上全部供给到被测试的工具上，而地面泵压泄掉后，也就是指令压力泄掉后，工具上的环空压力是依然存在的，这样就完全模拟了井下工具的受压状况。

第二种应用情况：在地面测试类似于破裂盘的工具功能时，模拟给一个腔室提供瞬间高压。环空压力端先加上需要的高压，指令压力腔(第一空腔110a)端充入比环空压力腔(活塞170右侧的第二空腔130a)端略高的氮气，环空压力(通过转换接头160)端连接到被测试的工具上，然后瞬间打开第二截止阀150截止阀，这样氮气压力就会持续推动环空压力进入到被测试的工具中，并且高压是持续的，不会降低或者变为O。

本实用新型提供的地面模拟加环空压力的试验工装原理简单，加工方便，可以模拟深几千米的环空静柱压力效果；适用于所有用环空压力操作的测试工具上，而且可以在高温下操作。

本实用新型提供的地面模拟加环空压力的试验工装在能够在智能阀的试验阶段频繁使用，通过该工装试验过的智能阀，也已经成功下井多次均成功，并且在提供瞬间保持高压的功能上具有很好的效果。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种地面模拟加环空压力的试验工装，其特征在于，包括：

地面泵压力筒，其为一端封闭的筒状结构，所述地面泵压力筒的内部具有第一空腔；

第一截止阀，其固定设置在所述地面泵压力筒的筒壁上，并且与所述第一空腔连通；

环空压力筒，其为中空的筒状结构，所述环空压力筒内部具有第二空腔；所述环空压力筒的一端与所述地面泵压力筒的一端同轴固定连接；

活塞，其设置在所述第二空腔中，并且能够沿所述环空压力筒的轴向移动；

其中，所述地面泵压力筒的一端延伸至所述第二空腔内，对所述活塞形成限位作用；

连接头，其同轴固定连接在所述环空压力筒的另一端；

第二截止阀，其固定安装在所述连接头上；

第一气体通道，其开设在所述连接头内部，所述第一气体通道的一端与所述第一截止阀连通，另一端与所述第二空腔连通；

转换接头，其同轴固定连接在所述连接头上；

第二气体通道，其开设在所述连接头内部，所述第二气体通道的一端与所述转换接头连通，另一端与所述第二空腔连通。

2.根据权利要求1所述的地面模拟加环空压力的试验工装，其特征在于，还包括：

第一密封圈，其设置在所述连接头与所述环空压力筒的连接处。

3.根据权利要求2所述的地面模拟加环空压力的试验工装，其特征在于，还包括：

第二密封圈，其设置在所述地面泵压力筒与所述环空压力筒的连接处。

4.根据权利要求3所述的地面模拟加环空压力的试验工装，其特征在于，还包括：

多个第三密封圈，其套设在所述活塞上，用于将所述活塞与所述环空压力筒的内壁之间形成密封。

5.根据权利要求4所述的地面模拟加环空压力的试验工装，其特征在于，所述地面泵压力筒与所述环空压力筒之间通过螺纹连接。

6.根据权利要求4或5所述的地面模拟加环空压力的试验工装，其特征在于，所述地面泵压力筒包括：

压力筒体，其为中空的筒状结构；

堵头，其同轴固定连接在所述压力筒体的一端，将所述压力筒体的一端封闭；以及

第四密封圈，其设置在所述压力筒体与所述堵头的连接处。

7.根据权利要求6所述的地面模拟加环空压力的试验工装，其特征在于，所述第一截止阀固定连接在所述堵头上。

8.根据权利要求7所述的地面模拟加环空压力的试验工装，其特征在于，所述堵头上具有外螺纹，所述压力筒体的一端具有内螺纹；所述堵头的一端插入所述压力筒体内，并且与所述压力筒体通过螺纹连接。

9.根据权利要求8所述的地面模拟加环空压力的试验工装，其特征在于，所述第二气体通道与所述环空压力筒同轴设置。

10.根据权利要求9所述的地面模拟加环空压力的试验工装，其特征在于，所述第一气体通道的轴线所述第二气体通道的轴线之间具有夹角。

Images