一种套管悬挂器的压力试验装置的制作方法

本发明涉及海洋石油采油装备技术领域，特别涉及一种套管悬挂器的压力试验装置。

背景技术：

随着陆地石油和天然气资源的勘探开发与枯竭，油气资源向海洋乃至深海开发已成为必然趋势，深海石油装备的发展势在必行。

相关技术中，水下井口是海洋油气开采水下生产系统的基础，水下井口是由导管及各层套管组成的多层管系统，套管悬挂器坐放在井口内部，用于支撑套管柱并与环空密封总成配合形成环空密封，在钻井和油气生产过程中，承受套管柱的自重载荷及油气田产生的内压载荷，是水下井口生产系统中的关键部件。但是，套管悬挂器在加工成型之后有可能存在承压能力不够的情况，不能保证套管悬挂器在使用期间的可靠性。

因此，有必要设计一种套管悬挂器的压力试验装置，以实现套管悬挂器的承压性能试验。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种套管悬挂器的压力试验装置，以解决相关技术中套管悬挂器在加工成型之后有可能存在承压能力不够的情况，不能保证套管悬挂器在使用期间的可靠性的问题。

第一方面，提供了一种套管悬挂器的压力试验装置，其包括：本体，所述本体内具有试验腔体；用于承载套管悬挂器的垫环，其坐放于所述试验腔体的底部；用于与所述套管悬挂器形成密封腔的测试桩，其设于所述试验腔体内，且位于所述垫环的上方，所述测试桩具有打压孔，所述打压孔用于向所述密封腔内打压介质。

一些实施例中，所述本体具有承载台阶，所述承载台阶位于所述试验腔体的底部，所述垫环支撑于所述承载台阶。

一些实施例中，所述承载台阶的上表面为倾斜面。

一些实施例中，所述垫环具有位于其上部的第一斜面，所述第一斜面用于与所述套管悬挂器的中部贴合且承载所述套管悬挂器。

一些实施例中，所述垫环还具有第二斜面，所述第二斜面位于所述垫环的内侧且与所述第一斜面间隔设置，所述第二斜面用于对所述套管悬挂器进行导向。

一些实施例中，所述试验腔体具有位于其顶部的螺纹面，所述压力试验装置还包括螺纹压环，所述螺纹压环与所述螺纹面螺纹配合，且所述螺纹压环抵持于所述测试桩的顶部，用于限制所述测试桩轴向移动。

一些实施例中，所述测试桩具有位于其上部的第三斜面，所述第三斜面用于与所述套管悬挂器的顶部贴合，且向下抵持所述套管悬挂器。

一些实施例中，所述测试桩的外侧还设有间隔设置的上部密封圈和下部密封圈，所述上部密封圈和所述下部密封圈共同用于与所述套管悬挂器形成所述密封腔。

一些实施例中，所述测试桩还设有一端与所述打压孔连通的注入通道，所述注入通道的另一端用于连通所述密封腔，且所述注入通道的另一端位于靠近所述上部密封圈处；所述测试桩还设有排气孔，以及一端与所述排气孔连通的排气通道，所述排气通道的另一端用于连通所述密封腔，且所述排气通道的另一端位于靠近所述上部密封圈处。

一些实施例中，所述垫环设有贯穿其壁厚的螺纹吊装孔。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

本发明实施例提供了一种套管悬挂器的压力试验装置，由于压力试验装置具有坐放于试验腔体底部的垫环，垫环可以在试验腔体的底部对套管悬挂器进行支撑，压力试验装置还具有位于试验腔体内的测试桩，测试桩可以与套管悬挂器形成密封腔，且测试桩上还设有打压孔，通过打压孔可以向密封腔内打压介质，进而对套管悬挂器的承压性能进行测试，同时，在本体内更换不同的垫环和测试桩，可以实现不同规格的套管悬挂器的性能试验，因此，套管悬挂器在出厂前，通过该压力试验装置可以验证其承压完整性，保证套管悬挂器在使用期间的可靠性，且能够适用于不同规格的套管悬挂器，有效降低了成本，可以重复使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种套管悬挂器的压力试验装置的剖视示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种套管悬挂器的压力试验装置的剖视示意图。

图中：

1、本体；11、试验腔体；12、承载台阶；13、螺纹面；

2、垫环；21、第一斜面；22、第二斜面；24、螺纹吊装孔；

3、测试桩；31、第三斜面；32、打压孔；33、注入通道；34、排气孔；35、排气通道；

4、套管悬挂器；41、主体；42、上密封面；421、第一密封面；422、第二密封面；43、下密封面；44、第一限位面；45、第二限位面；

5、密封腔；

6、螺纹压环；

7、上部密封圈；

8、下部密封圈。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种套管悬挂器的压力试验装置，其能解决相关技术中套管悬挂器在加工成型之后有可能存在承压能力不够的情况，不能保证套管悬挂器在使用期间的可靠性的问题。

参见图1和图2所示，为本发明实施例提供的一种套管悬挂器的压力试验装置，其可以包括：本体1，其中，本体1内可以具有中空的试验腔体11；用于承载套管悬挂器4的垫环2，其可以坐放于试验腔体11的底部，本实施例中，垫环2也为上下贯穿的中空结构，便于套管悬挂器4的底部插入垫环2中；用于与套管悬挂器4形成密封腔5的测试桩3，其设于试验腔体11内，且位于垫环2的上方，测试桩3的顶部可以具有打压孔32，打压孔32用于向套管悬挂器4与测试桩3形成的密封腔5内打压介质，以对套管悬挂器4的承压性能进行测试。

参见图1所示，在一些实施例中，本体1可以具有承载台阶12，且承载台阶12可以位于试验腔体11的底部，使承载台阶12凸出于试验腔体11的内壁面，垫环2可以支撑于承载台阶12，使垫环2定位于试验腔体11内，本实施例中，承载台阶12的上表面为倾斜面，在垫环2安装至试验腔体11的过程中，可以起到导向和定位的作用。

参见图1所示，在一些可选的实施例中，垫环2可以具有位于其上部的第一斜面21，第一斜面21可以位于垫环2的内侧，且倾斜向下延伸，第一斜面21可以用于与套管悬挂器4的中部贴合且起到承载套管悬挂器4的作用，本实施例中，第一斜面21位于垫环2的顶部，或者位于垫环2的中部，由于第一斜面21贴合于套管悬挂器4的中部，使得垫环2在套管悬挂器4的中部对套管悬挂器4进行支撑，便于保持套管悬挂器4的稳定性，且套管悬挂器4的底部还可以延伸进入垫环2内，使垫环2进一步对套管进行限位。

参见图1和图2所示，在一些实施例中，垫环2还可以具有第二斜面22，第二斜面22也可以位于垫环2的内侧且与第一斜面21间隔设置，本实施例中，第二斜面22与第一斜面21的倾斜方向相同，且在套管悬挂器4安装至垫环2上之后，第二斜面22可以与套管悬挂器4之间具有间隙，在其他实施例中，第二斜面22也可以与套管悬挂器4贴合，第二斜面22可以用于在套管悬挂器4安装至垫环2内的过程中对套管悬挂器4进行导向。

参见图1所示，进一步，为便于吊装，垫环2还可以设有贯穿其壁厚的螺纹吊装孔24，且测试桩3也可以设有至少两个吊装孔。

参见图1所示，在一些实施例中，试验腔体11可以具有位于其顶部的螺纹面13，也就是说试验腔体11顶部的内壁面为螺纹面13，压力试验装置还可以包括螺纹压环6，螺纹压环6的外表面可以具有外螺纹，使得螺纹压环6可以与试验腔体11的螺纹面13螺纹配合，从而将螺纹压环6装配于测试桩3的顶部，使螺纹压环6抵持于测试桩3的顶部，防止测试桩3在测试过程中轴向窜动。

参见图2所示，进一步，螺纹压环6的上、下端面可以分别设计有4个吊装孔，便于吊装和螺纹上扣。

参见图1和图2所示，在一些实施例中，测试桩3的外侧还可以设有间隔设置的上部密封圈7和下部密封圈8，其中，上部密封圈7设于测试桩3的上部，下部密封圈8设于测试桩3的下部，上部密封圈7夹设于套管悬挂器4与测试桩3之间可以将密封腔5的顶部密封，上部密封圈7也夹设于套管悬挂器4与测试桩3之间可以将密封腔5的底部密封，从而使得上部密封圈7和下部密封圈8共同与套管悬挂器4形成密封腔5，为实现较好的密封效果，本实施例中，将测试桩3的下部设置两道下部密封圈8，测试桩3的上部可以设置一道上部密封圈7，在套管悬挂器4上部密封面较长的情况下也可以设置两道上部密封圈7。

参见图1和图2所示，在一些可选的实施例中，测试桩3可以具有位于其上部的第三斜面31，第三斜面31可以用于与套管悬挂器4的顶部贴合且向下抵持套管悬挂器4，防止套管悬挂器4向上移动，且可以对上部密封圈7、下部密封圈8和套管悬挂器4内密封面进行定位，在其他实施例中，第三斜面31也可以位于偏向靠近测试桩3的下部。

参见图1所示，在一些可选的实施例中，测试桩3还可以设有一端与打压孔32连通的注入通道33，注入通道33的另一端用于连通密封腔5，且注入通道33的另一端可以位于靠近上部密封圈7处，也就是位于上部密封圈7的下边缘；测试桩3还可以设有排气孔34，以及一端与排气孔34连通的排气通道35，排气通道35的另一端用于连通密封腔5，且排气通道35的另一端也位于靠近上部密封圈7处，也即位于上部密封圈7的下边缘，将注入通道33与排气通道35均设置于上部密封圈7的下边缘，可以使其位于密封腔5的最上边缘，在向密封腔5中注入介质时，有利于把密封腔5中的空气全部排出。

参见图1所示，进一步，套管悬挂器4可以包括主体41，且主体41也可以为中空结构，使测试桩3可以插设于主体41内部，与主体41一起围成密封腔5，主体41可以具有位于其上部的上密封面42，上密封面42可以包括第一密封面421和与第一密封面421相连接的第二密封面422，其中，第一密封面421可以位于第二密封面422的上方，第一密封面421可以为倾斜面，且第一密封面421与第三斜面31贴合，第二密封面422可以为竖直面，且第二密封面422与测试桩3上部的竖直外壁面贴合，上部密封圈7可以位于第二密封圈与测试桩3之间；主体41还可以具有位于其下部的下密封面43，下密封面43也可以为竖直面，且下密封面43与测试桩3下部的竖直外壁面贴合，下部密封圈8可以位于下密封面43与测试桩3之间，以使得上密封面42与下密封面43之间形成密封腔5，且上密封面42与下密封面43均位于主体41的内侧。

参见图1所示，进一步，主体41还可以具有位于其外侧的第一限位面44，第一限位面44可以与第一斜面21的倾斜角度相同，使得第一限位面44能够与第一斜面21完整贴合，便于套管悬挂器4稳定的支撑于垫环2上。

参见图2所示，进一步，主体41还可以具有位于其外侧的第二限位面45，第二限位面45可以与第一限位面44间隔设置，且第二限位面45对应位于第二斜面22的上方，本实施例中，第二限位面45与第二斜面22之间具有间隙，在其他实施例中，第二限位面45也可以与第二斜面22贴合。

本实施例中，测试时，可以依据设计额定压力值，通过打压孔32向注入通道33内打压液体介质，使液体介质通过注入通道33流入密封腔5中，进而进入排气通道35，当液体从排气孔34溢出后，则密封腔5内的空气排尽，用堵头将排气孔34堵住，继续向密封腔5内打压液体介质至额定压力值，完成试验过程；当需要针对不同规格的套管悬挂器4时，可以将试验腔体11内的垫环2和测试桩3更换成与套管悬挂器4匹配的类型即可。

本发明实施例提供的一种套管悬挂器的压力试验装置的原理为：

由于压力试验装置具有坐放于试验腔体11底部的垫环2，垫环2可以在试验腔体11的底部对套管悬挂器4进行支撑，压力试验装置还具有位于试验腔体11内的测试桩3，测试桩3可以与套管悬挂器4形成密封腔5，且测试桩3上还设有打压孔32，通过打压孔32可以向密封腔5内打压介质，进而对套管悬挂器4的承压性能进行测试，同时，在本体1内更换不同的垫环2和测试桩3，可以实现不同规格的套管悬挂器4的性能试验，因此，套管悬挂器4在出厂前，通过该压力试验装置可以验证其承压完整性，保证套管悬挂器4在使用期间的可靠性，且能够适用于不同规格的套管悬挂器4，有效降低了成本，可以重复使用。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。