一种井下腐蚀挂环取放装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种腐蚀挂环装置，具体涉及一种井下腐蚀挂环取放装置。


背景技术：

2.油气田的发展会受到油管腐蚀的制约。在油气田的开发过程中，油套管普遍受到溶解气体、溶解盐、细菌等的腐蚀，其腐蚀速率还会受到温度、ph值和酸度的影响，因此对井下油套管腐蚀情况的监测工作对展开后续的腐蚀防护工作至关重要。目前国内外常用的井下腐蚀监测手段主要包括失重法、电阻探针法、电化学法、化学分析法，其中，因失重法能最直接、有效测定金属腐蚀速度，无论是实验室腐蚀试验还是现场检测，都得到了普遍使用，它能最直观的反应金属设备的腐蚀状况，在很多情况下首选腐蚀挂片法作为油气集输管道的腐蚀监测。目前现有井下挂片腐蚀取放器装置上试片较少，且由于装置结构设计，挂片与流体接触时往往会改变流体的流态，因而不能真实反映井下管柱受腐蚀的真实情况。相比之下，挂环式测试方式不会改变流体的流态，但现有挂环式腐蚀测试的挂环是直接连接在管柱上，仅在修井作业期间能完成挂环的安装与卸载，操作极不灵活。
3.现有技术中，专利cn209261497u公开了一种井上输油套管腐蚀测试挂环器，其技术方案为：一种井上输油套管腐蚀测试挂环器，包括上接头、螺纹管、测试杆和挂环片组，所述螺纹管的一端与上接头连接，另一端与测试杆连接，挂环片组设置于测试杆外侧，所述螺纹管的直径大于挂环片组的直径。
4.上述专利所提供的井下油管腐蚀测试挂环器采用了螺纹结构；油管拐角为常用接头并设置螺纹孔，测试挂环器通过上螺纹拧入螺纹孔，只需要保证挂环完全浸没在管道内即可。
5.然而上述专利仍存在以下不足：由于其结构设计的特殊性，只能放置在油管拐角处，无法适用于普通的工作直油管，并且其只能在修井期间进行取放，十分不便。


技术实现要素：

6.本实用新型旨在解决现有技术中的腐蚀挂环装置使用存在的上述问题，提出了一种井下腐蚀挂环取放装置，该装置提高了腐蚀挂片安装的便携性，并可以真实反映井下油套管的腐蚀情况，也可用于评价不同材料的耐蚀性。
7.为了实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案如下：
8.一种井下腐蚀挂环取放装置，其特征在于：包括中空柱状结构的本体，在本体上方设置有挂环安装机构用于安装测试挂环；在所述本体下方连接有卡瓦锥体，所述卡瓦锥体的内部为中空结构，其外径从大至小逐渐减小；在本体下方设置有锚定机构，所述锚定机构为一个环形槽状结构，在环形槽的内部设置有若干可活动的卡瓦，卡瓦锥体下方旋入环形槽的空隙中固定，并逐渐将卡瓦朝环形槽的外壁推出直至将油管卡紧。
9.进一步的，所述环形槽包括内环壁、外环壁和连接内环壁和外环壁的环形底板，在所述内环壁的外表面设置有外螺纹，卡瓦锥体的内表面设置有与所述外螺纹配合连接的内
螺纹。
10.进一步的，在所述外环壁的侧壁上开设有对应的窗口用于伸出卡瓦齿。
11.进一步的，在所述本体的外壁上设置有环形的密封机构用于隔绝本体与油管内壁之间的空隙。
12.进一步的，所述卡瓦锥体上端通过连接部与本体连接，本体外壁设置有外螺纹，连接部内壁设置有与所述外螺纹配合连接的内螺纹，在本体与连接部之间形成一个可调节的环形空间用于安装密封机构。
13.进一步的，所述密封机构为橡胶环。
14.进一步的，所述挂环安装机构包括中空的环形安装座和铺设在环形安装座内表面的防腐隔离层，测试挂环安装在所述环形安装座的防腐隔离层上。
15.进一步的，所述环形安装座为磁性体，并且使用环形海尔贝克阵列的磁体排布，以减弱其外壁的磁吸力，同时将其内部的测试挂环吸附固定。
16.进一步的，所述防腐隔离层采用聚四氟乙烯材料制作。
17.本实用新型所述的挂环装置安装使用过程如下：
18.本装置安装时，需借助一根中间管，同轴插入锚定机构的环形槽后相对固定，然后将其一并放入井中的油套管，下到达既定位置后，将连接有挂环安装机构和卡瓦锥体的本体套在中间管上，使其下部的卡瓦锥体逐渐旋入锚定机构的环形槽中，通过外径逐渐增大的卡瓦锥体挤占环形槽的内环槽与卡瓦之间的空间，逐渐将环形槽内活动的卡瓦向外推，直到卡瓦齿伸出环形槽的外壁将油管卡紧实现锚定。
19.当卡瓦锥体旋入环形槽与其内环壁螺接固定以后，继续旋转本体，使其相对于卡瓦锥体的连接部继续下移，直到挤压卡瓦锥体的连接部与本体之间的环形密封件，使橡胶环向外凸出与油管内壁紧密接触完成密封。
20.采用本实用新型的优点在于：
21.1、本实用新型所述挂环取放装置，极大地提高了挂环安装与卸载的操作时间灵活性；本实用新型适用于任何尺寸的油套管具有排液管线的储罐和压力容器，可以在线监测油套管的腐蚀情况，有效评估油套管金属腐蚀速率，对油管内金属腐蚀情况、套管金属腐蚀情况及油套环空液面进行预判，为合理制定检维修计划，降低生产风险提供重要保障；
22.2、本实用新型所述挂环取放取放装置，将测试挂环设置于装置内部，不会与油管接触产生电偶腐蚀对试验结果造成影响，并且借助密封机构使挂环更充分的与油管内的流体接触，并且不会改变管内流体流态，使其能够真实反映井下管柱受腐蚀的真实情况；
23.3、本实用新型所述挂环取放装置，设计巧妙，测试挂环采用磁吸安装座，便于安装和卸载，可以缩短现有腐蚀挂环安装卸载周期，及时反映不同材料的腐蚀速率，通过更换不同材质的测试挂环即可对不同材料进行腐蚀测试；
24.4、本实用新型的所述挂环取放装置，其环形安装座采用环形海尔贝克阵列的磁体，以对挂环形成磁性吸附，达到固定挂环的作用；同时，由于使用了海尔贝克阵列排布，壳体外侧磁性非常弱，不会对油管产生磁性吸附，因此在下放或取出时不会因磁吸附造成通行遇阻。
附图说明
25.图1为本实用新型的结构剖视图；
26.图2为本实用新型安装好后的结构示意图；
27.图3为本实用新型中环形安装座的磁体环形海尔贝克阵列图；
28.其中，
29.1、本体，2、环形安装座，3、卡瓦锥体，4、连接部，5、环形槽，6、内环壁，7、外环壁，8、防腐隔离层，9、环形底板，10、卡瓦，11、密封机构，12、卡瓦齿。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、
ꢀ“
安装”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.实施例1
36.本实施例提供了一种井下腐蚀挂环取放装置，挂环装置整体放置在油套管内壁，用于真实反映井下油套管的腐蚀情况。如图1所示，装置包括中空柱状结构的本体1，在本体1上方设置有挂环安装机构用于安装测试挂环；在所述本体1下方连接有卡瓦锥体3，所述卡瓦锥体3的内部为中空结构，其外径从大至小逐渐减小；在本体1下方设置有锚定机构，所述锚定机构为一个环形槽5状结构，在环形槽5的内部设置有若干可活动的卡瓦10，卡瓦锥体3下方旋入环形槽5中固定，并逐渐将卡瓦10朝环形槽5的外壁推出直至将油管卡紧。
37.实施例2
38.本实施例提供了一种井下腐蚀挂环取放装置，如图1所示为本实用新型挂环装置
的半剖视图，该挂环装置包括中空柱状结构的本体1，在本体1上方设置有挂环安装机构用于安装测试挂环；在本体1下方连接有卡瓦锥体3，卡瓦锥体3的内部为中空结构，其外径从大至小逐渐减小；在本体1下方设置有锚定机构，锚定机构位于整个装置的底端，起固定和限制作用。锚定机构为一个环形槽5状结构，在环形槽5的内部设置有若干可活动的卡瓦10，卡瓦锥体3下方旋入环形槽5的空隙中固定，并逐渐将卡瓦10朝环形槽5的外壁推出直至将油管卡紧。
39.环形槽5包括内环壁6、外环壁7和连接内环壁6和外环壁7的环形底板9，在所述内环壁6的外表面设置有外螺纹，卡瓦锥体3的内表面设置有与所述外螺纹配合连接的内螺纹。卡瓦锥体3通过该内螺纹与环形槽5内环壁6实现固定连接。
40.在本体1的外壁上设置有环形的密封机构11用于隔绝本体1与油管内壁之间的空隙，使测试时流体仅能从锚定机构、卡瓦锥体3、本体1和挂环安装机构构成的中间通道内部通过，提升测试效果。
41.卡瓦锥体3上端通过连接部4与本体1连接，本体1外壁设置有外螺纹，连接部4内壁设置有与所述外螺纹配合连接的内螺纹，在本体1与连接部4之间形成一个环形空间用于安装密封机构11。优选的，密封机构11采用环绕在本体1外部的橡胶圈来实现。
42.本实用新型所述的挂环装置安装使用过程如下：
43.本装置安装时，需借助一根中间管，将该中间管同轴插入锚定机构的环形槽5后使二者相对固定，然后将其一并放入井中的油套管，下到达既定位置后，将连接有挂环安装机构和卡瓦锥体3的本体1套在中间管上，旋转本体1，使其下部的卡瓦锥体3逐渐旋入锚定机构的环形槽5中，与环形槽5的内环壁6螺接固定，在此过程中，外径逐渐增大的卡瓦锥体3挤占环形槽5的内环槽与卡瓦10之间的空间，逐渐将环形槽5内活动的卡瓦10向外推，直到卡瓦齿12伸出环形槽5的外环壁7将油管卡紧实现锚定。
44.当卡瓦锥体3旋入环形槽5与其环形底板9接触后，继续旋转本体1，使其相对于卡瓦锥体3的连接部4继续下移，直到挤压卡瓦锥体3的连接部4与本体1之间的环形密封机构11，使密封机构11（即橡胶环）向外凸出与油管内壁紧密接触完成密封，最后取出中间管，安装完成后的结构如图2所示。
45.实施例3
46.本实施例提供了一种井下腐蚀挂环取放装置，在实施例2的基础上，进一步的，如图1和2所示，挂环安装机构于整个装置的最顶端，包括中空的环形座和铺设在环形安装座2内表面的防腐隔离层8，测试挂环安装在所述环形安装座2的防腐隔离层8，防腐隔离层8使挂环与环形安装座2分隔开。优选的，该防腐隔离层8选用具有抗酸抗碱抗有机溶剂的聚四氟乙烯材料。
47.如图3所示，该环形安装座2为磁性材料，并且使用环形海尔贝克阵列的磁体，以对挂环形成磁性吸附，达到固定挂环的作用。同时，由于使用了海尔贝克阵列排布，壳体外侧磁性非常弱，不会对油管产生磁性吸附，因此在下放或取出时不会因磁吸附造成通行遇阻。
48.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。