[發明專利]一種模擬封隔器

有效

• 申請號: 201510365944.3
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN104949803B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 彭立群;林達文;王進
• 申請（專利權）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: G01M3/04
• 分類號: G01M3/04;E21B33/12
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司11372
• 代理人: 吳大建,劉華聯

技術領域

本發明涉及石油工業的井下工具的試驗裝置，特別是涉及一種模擬封隔器。

背景技術

封隔器作為海洋平臺鉆井系統中的一個重要單元設備，主要用來控制及引導鉆井過程中的淺層氣以及鉆井液遠離鉆臺，保證操作人員以及設備安全。目前國內外油田常用的封隔器主要用收縮式和壓縮式兩種類型。

收縮式封隔器是利用橡膠件的徑向收縮變形來與鉆桿接觸以實現密封，是油田應用較早、應用最為廣泛的分層注水封隔器，其結構簡單，使用方便。其核心部件之一是膠筒。在收縮式封隔器工作過程中，膠筒處于苛刻的工況環境中，例如壓力與溫度的波動。在這種環境下，膠筒會發生疲勞失效的情況，其性能隨著時間的推移而逐漸下降，甚至失去使用性能，進而導致封隔器密封失效。然而，由于沒有相應的可以在實驗室進行試驗的試驗裝置。因此，目前獲得收縮式封隔器在密封狀態時的密封性能數據的方法是根據封隔器的實際使用情況進行研究總結，這樣的測量方法存在周期長，檢測數據不可靠，效率低的不足。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了克服現有技術中由于沒有相應的可以在實驗室進行試驗的試驗裝置而使得目前獲得收縮式封隔器在密封狀態時的密封性能數據的方法是根據封隔器的實際使用情況進行研究總結的不足。

針對上述問題，本發明提出了一種模擬封隔器，其包括：殼體，形成有上部開口的容納腔；模擬鉆桿，設置在所述容納腔內并與所述殼體可拆卸連接；鎖緊件，設置在所述容納腔內并套接在所述模擬鉆桿上。

根據本發明的模擬封隔器，其包括用于模擬實際工程中使用的外筒的殼體，用于模擬實際工程中使用的鉆桿的模擬鉆桿以及用于模擬實際工程中使用的膠筒的鎖緊件。模擬鉆桿安裝在殼體內，鎖緊件套接在模擬鉆桿上。在試驗過程中與模擬鉆桿形成密封配合時，可以模擬實際工程中應用的封隔器的膠筒鎖緊鉆桿的密封狀態。這樣，在實驗室條件下，使用本發明的模擬封隔器模擬實際工程中封隔器的密封狀態后，通過試驗方法對模擬封隔器的密封性能進行檢測，從而獲得模擬封隔器在密封狀態時的密封性能數據。通過試驗方法獲得檢測數據的周期短，保證可靠性，而且效率高，進而為封隔器產品的工程化應用提供技術支持。

在一個實施例中，在所述鎖緊件的內表面與所述模擬鉆桿的外表面密封配合時，所述鎖緊件、所述模擬鉆桿以及所述殼體形成第一密封室，所述殼體上設置有連通所述第一密封室與外部環境的第一通孔。

在一個實施例中，所述鎖緊件的外表面與所述殼體的側壁密封配合且所述鎖緊件與所述側壁之間形成有第二密封室，所述殼體上設置有連通所述第二密封室與外部環境的第二通孔。

在一個實施例中，所述模擬封隔器還包括設置在所述鎖緊件與所述殼體的底壁之間的支撐件。

在一個實施例中，所述支撐件是套接在所述模擬鉆桿上的定位環；所述定位環上設置有徑向延伸的第三通孔。

在一個實施例中，所述模擬封隔器還包括設置在所述殼體的開口處并與所述殼體可拆卸連接的端蓋，所述端蓋抵壓在所述鎖緊件上。

在一個實施例中，所述鎖緊件包括第一固定件、第二固定件以及與所述第一固定件與第二固定件固連在一起的彈性件；所述彈性件設置在所述第一固定件與第二固定件之間。

在一個實施例中，所述第一固定件上設置有吊裝孔。

在一個實施例中，所述第一固定件和第二固定件是鋼制圓環；所述彈性件是膠筒。

在一個實施例中，所述鋼制圓環的外周表面上設置有周向槽，所述周向槽中設置有密封件。

根據本發明的模擬封隔器，其包括用于模擬實際工程中使用的外筒的殼體，用于模擬實際工程中使用的鉆桿的模擬鉆桿以及用于模擬實際工程中使用的膠筒的鎖緊件。模擬鉆桿安裝在殼體內，鎖緊件套接在模擬鉆桿上。在試驗過程中與模擬鉆桿形成密封配合時，可以模擬實際工程中應用的封隔器的膠筒鎖緊鉆桿的密封狀態。鎖緊件鎖緊模擬鉆桿后，鎖緊件、模擬鉆桿以及殼體之間可以形成第一密封室。通過第一通孔向第一密封室中輸入壓力來模擬實際工況中石油開采過程中淺層油氣上升的壓力。在鎖緊件與殼體之間形成的第二密封室中輸入壓力來模擬在緊急情況下使膠筒發生徑向變形而鎖緊鉆桿的工作壓力。這樣，在實驗室條件下，使用本發明的模擬封隔器模擬實際工程中封隔器的密封狀態后，通過試驗方法對模擬封隔器的密封性能進行檢測，從而獲得模擬封隔器在密封狀態時的密封性能數據。通過試驗方法獲得檢測數據的周期短，保證可靠性，而且效率高，進而為封隔器產品的工程化應用提供技術支持。

附圖說明

在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發明進行更詳細的描述。