[實(shí)用新型]一種油套管全尺寸彎曲加載試驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922430107.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN211877642U
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張益銘;韓軍;余志;張樂(lè);王蕊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所
• 主分類號(hào): G01N3/20
• 分類號(hào): G01N3/20;G01N3/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

一種油套管全尺寸彎曲加載試驗(yàn)系統(tǒng)，包括機(jī)架和至少三個(gè)加載單元；所述機(jī)架呈立柱設(shè)置，立柱上貫穿設(shè)置豎直滑槽；加載單元依次滑動(dòng)設(shè)置在豎直滑槽內(nèi)，兩端的加載單元用于油套管試樣的固定，中間的加載單元用于油套管試樣的彎曲加載；所述的加載單元均包括絲杠、加載電機(jī)和升降裝置；所述升降裝置滑動(dòng)設(shè)置在豎直滑槽內(nèi)，升降裝置上設(shè)置有與立柱連接的定位裝置；所述絲杠穿過(guò)豎直滑槽轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在升降裝置上；絲杠一端螺紋連接軸向定位的絲杠螺母，另一端端部活動(dòng)套設(shè)夾持機(jī)構(gòu)；夾持機(jī)構(gòu)用于固定夾持油套管試樣；所述加載電機(jī)的傳動(dòng)軸經(jīng)渦輪蝸桿連接驅(qū)動(dòng)絲杠螺母。還包括力傳感器和位移傳感器，增加了實(shí)時(shí)測(cè)量彎曲載荷和位移參數(shù)的功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及天然氣、石油運(yùn)輸管道檢測(cè)及防護(hù)領(lǐng)域，具體為一種油套管全尺寸彎曲加載試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

油管是在鉆探完成后將原油和天然氣從油氣層運(yùn)輸?shù)降乇淼墓艿溃坠苁怯糜谏罹蛷?fù)雜地層條件對(duì)油、氣井井壁起支撐固定作用的管道，是維持油井運(yùn)行的生命線，油套管本身由于某種原因而損壞，可能導(dǎo)致整口井的減產(chǎn)，甚至報(bào)廢。為保證鉆井和完井后整個(gè)油井的正常運(yùn)行，對(duì)油套管綜合性能要求十分苛刻，石油套管必須滿足高抗拉、壓、彎、扭應(yīng)力等性能，為了避免油套管出現(xiàn)損壞，相關(guān)的工作人員應(yīng)做好預(yù)防油套管損壞的措施，提高油套管的使用壽命。

質(zhì)量高的油套管可以提高石油出油的效率，不同鋼級(jí)、不同螺紋的油套管力學(xué)性能均勻差異。在油套管使用前，進(jìn)行全尺寸拉、壓、彎曲試驗(yàn)，檢驗(yàn)其材料強(qiáng)度、極限載荷以及疲勞壽命等，綜合評(píng)估其力學(xué)性能，確定其適合使用的地質(zhì)條件，是保證油氣井增產(chǎn)增效、安全可靠性的有效的手段。

油套管是一種大口徑管材，現(xiàn)有彎曲試驗(yàn)裝置多為吊裝式、單梁固定、液壓式加載，效率低、控制精度不高。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種油套管全尺寸彎曲加載試驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)彎曲加載力矩大，控制精度高，效率高，安全性高，可調(diào)節(jié)加載位置，具備測(cè)量彎曲載荷、位移功能。

本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種油套管全尺寸彎曲加載試驗(yàn)系統(tǒng)，包括機(jī)架和至少三個(gè)加載單元；

所述機(jī)架呈立柱設(shè)置，立柱上貫穿設(shè)置豎直滑槽；加載單元依次滑動(dòng)設(shè)置在豎直滑槽內(nèi)，兩端的加載單元用于油套管試樣的固定，中間的加載單元用于油套管試樣的彎曲加載；

所述的加載單元均包括絲杠、加載電機(jī)和升降裝置；

所述升降裝置滑動(dòng)設(shè)置在豎直滑槽內(nèi)，升降裝置上設(shè)置有與立柱連接的定位裝置；

所述絲杠穿過(guò)豎直滑槽轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在升降裝置上；絲杠一端螺紋連接軸向定位的絲杠螺母，另一端端部活動(dòng)套設(shè)夾持機(jī)構(gòu)；夾持機(jī)構(gòu)用于固定夾持油套管試樣；

所述加載電機(jī)的傳動(dòng)軸經(jīng)渦輪蝸桿連接驅(qū)動(dòng)絲杠螺母。

優(yōu)選的，所述夾持機(jī)構(gòu)為抱持裝置，所述抱持裝置包括兩個(gè)抱箍，其中一個(gè)抱箍活動(dòng)套設(shè)在絲杠端部，兩個(gè)抱箍通過(guò)螺栓連接形成的抱環(huán)固定夾持油套管試樣。

優(yōu)選的，還包括力傳感器，所述力傳感器設(shè)置在彎曲加載的絲杠上，所述力傳感器的一端與夾持機(jī)構(gòu)固定連接，另一端與絲杠夾持端端部固定連接。

優(yōu)選的，還包括位移傳感器，所述位移傳感器為接觸式位移傳感器，設(shè)置在升降裝置內(nèi)，接觸式位移傳感器的接觸件與絲杠相接觸。

優(yōu)選的，所述加載單元為四個(gè)，兩端的兩個(gè)加載單元用于油套管試樣的固定，中間的兩個(gè)加載單元用于油套管試樣的彎曲加載。

優(yōu)選的，所述立柱上豎直固定有齒條，升降裝置上連接傳動(dòng)齒輪箱，傳動(dòng)齒輪箱輸入軸上連接升降電機(jī)，輸出軸上連接輸出齒輪，輸出齒輪與齒條相嚙合；升降電機(jī)通過(guò)控制輸出齒輪在齒條上下移動(dòng)進(jìn)而調(diào)節(jié)升降裝置的位置。