[發(fā)明專利]一種用于測試膠筒性能的試驗工裝

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811191556.8
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109269739A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉輝;楊海;李國;王學(xué)強(qiáng);李明;廖毅;馮星錚;宋濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司工程技術(shù)研究院;四川圣諾油氣工程技術(shù)服務(wù)有限公司
• 主分類號: G01M3/28
• 分類號: G01M3/28
• 代理公司: 成都玖和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51238
• 代理人: 胡琳梅

本發(fā)明公開了一種用于測試膠筒性能的試驗工裝，涉及石油工業(yè)井下工具測試工裝領(lǐng)域，包括承壓接頭、套管短節(jié)、芯軸、上護(hù)環(huán)、下護(hù)環(huán)、支撐環(huán)、下接頭、擋環(huán)、鎖緊螺釘和高溫伴熱帶；本發(fā)明的工裝能用于在模擬真實地層的溫度和壓力情況下，對橋塞和封隔器的膠筒進(jìn)行坐封性能以及密封性能的測試，結(jié)構(gòu)簡單，功能多樣，操作簡便，且對膠筒的性能測試準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油工業(yè)井下工具測試工裝領(lǐng)域，特別是一種用于測試膠筒性能的試驗工裝。

背景技術(shù)

在油氣田封堵工藝中使用的橋塞及封隔器，封隔器一般是在壓裂、酸化、找漏等措施施工時暫時留在井內(nèi)，施工完后就隨管柱起出來了，而橋塞是在封層采油等措施時，把其留在井內(nèi)一段時間或永久留在井內(nèi)。都是起到密封作用的，而膠筒是橋塞及封隔器起密封作用的核心部件。

目前，有多項關(guān)于橋塞和封隔器膠筒性能測試裝置的專利申請，比如徐春燕等人設(shè)計的一種橋塞、封隔器的膠筒及膠筒組件測試裝置，公開了對膠筒坐封力學(xué)性能的測試裝置，但該裝置不能一同進(jìn)行密封性能測試，功能單一，也沒有模擬地層溫度和壓力。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于測試膠筒性能的試驗工裝，解決了目前的膠筒性能測試工裝功能單一，不能在模擬地層溫度和壓力的條件下，利用同一個工裝進(jìn)行坐封和密封性能測試的問題。

為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種用于測試膠筒性能的試驗工裝，包括承壓接頭、套管短節(jié)、芯軸、上護(hù)環(huán)、下護(hù)環(huán)、支撐環(huán)、下接頭、擋環(huán)、鎖緊螺釘和高溫伴熱帶；所述芯軸包括同軸連接的中軸、連接座和下軸，所述連接座和下軸分別位于中軸上端和下端，所述下軸直徑小于中軸，且下軸的底端居中設(shè)置帶內(nèi)螺紋的定位孔；所述套管短節(jié)下端內(nèi)套在下接頭中并與下接頭螺紋連接，所述下接頭下端向內(nèi)凸起形成環(huán)形凸臺，所述環(huán)形凸臺圍合形成凸臺中心孔，所述擋環(huán)位于環(huán)形凸臺外側(cè)，且擋環(huán)的上端嵌入所述凸臺中心孔內(nèi)；所述上護(hù)環(huán)、下護(hù)環(huán)和支撐環(huán)由上到下依次套在下軸上，所述支撐環(huán)居中坐放在所述環(huán)形凸臺上，上護(hù)環(huán)和下護(hù)環(huán)之間設(shè)置膠筒安裝工位；所述中軸坐放于上護(hù)環(huán)上；所述鎖緊螺釘上設(shè)置與所述定位孔的內(nèi)螺紋匹配的外螺紋，鎖緊螺釘穿過擋環(huán)的中心孔，并鎖緊在定位孔內(nèi)；所述芯軸底端距所述環(huán)形凸臺上表面的最大距離大于坐封時的最大壓縮距離；且鎖緊螺桿的自由上行距離大于被測膠筒坐封時的最大壓縮距離；所述承壓接頭上端設(shè)置進(jìn)液孔，所述承壓接頭與套管短節(jié)螺紋連接，且在承壓接頭與套管短節(jié)螺紋連接處設(shè)置密封圈；所述高溫伴熱帶連接在所述套管短節(jié)外壁。

需要說明的是，本發(fā)明工裝進(jìn)行膠筒性能的測試時，需要與材料試驗機(jī)以及泵車配合。在未壓縮坐封之前，鎖緊螺釘通過螺紋鎖緊在定位孔內(nèi)，當(dāng)利用常規(guī)的材料試驗機(jī)通過調(diào)節(jié)桿壓縮芯軸，從而壓縮被測膠筒，使被測膠筒坐封于套管短節(jié)內(nèi)壁，起到密封作用，此時，旋進(jìn)并再次緊固鎖緊螺釘，拉緊并固定芯軸，保持被測膠筒處于坐封狀態(tài)。因此，可以理解芯軸的自由下行距離大于被測膠筒坐封時的最大壓縮距離；且鎖緊螺桿的自由上行距離大于被測膠筒坐封時的最大壓縮距離。高溫伴熱帶即俗稱的電熱帶，接電后即可發(fā)熱。

材料試驗機(jī)為常用的普通型號即可，市場上隨處可以購買到，泵車用于與進(jìn)液口連接，提供密封性測試液體和壓力，泵車也是油氣行業(yè)常用的泵車。

對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，不同規(guī)格的膠筒應(yīng)用在對應(yīng)的套管短節(jié)上是常識，因此本申請中描述的工裝默認(rèn)是用來測試對應(yīng)規(guī)格的膠筒性能的，且其各配件也是與膠筒配套規(guī)格的。

進(jìn)一步的是，所述下接頭上設(shè)置有4個裝配孔，4個裝配孔以凸臺中心孔的圓心為中心，在周向上呈陣列分布。便于工裝各部件之間的連接與裝配。

進(jìn)一步的是，還包括連接在連接座上的調(diào)節(jié)桿。調(diào)節(jié)桿的長度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，用于與材料試驗機(jī)的壓桿接觸連接，從而利用材料試驗機(jī)對芯軸進(jìn)行壓縮。