专利名称：油套管气密封性检测装置及其检测方法
技术领域：
本发明涉及油套管密封检测技术领域，尤其是一种用于石油天然气勘探开发中油套管的丝扣气密封性检测技术。
背景技术：
随着深井、水平井等勘探开发技术的不断推广，石油天然气勘探开发逐渐向更深储层展开，在开采过程中井口压力已经大于50MPa，有的井口压力甚至已经达到了近lOOMPa，为了保证石油天然气安全生产，各油气田对现场使用的油套管密封性要求越来越闻。油套管由于加工误差，运输或作业过程中的磕碰、微腐蚀，密封脂的选择和使用，上扣扭矩值范围的旋转，丝扣和密封面的清洁等因素，特别是在高压气井下油套管作业过程中上扣扭矩不合理，油管多次反复使用等，极易造成油套管气密封性失效。在生产过程中的油管泄漏，可能导致油管串通及压力波动影响套管安全，并易造成油管泄漏、刺断油管，后期修井费用巨大，存在重大安全隐患；若再发生套管变形，控制天然气的“老虎笼子”有问题，井内天然气无法控制，后续工程施工无法保障，将对环境和社会造成不可预测的安全隐患。通过对油套管丝扣气密封性检测可以用于帮助解决油气田长期以来高压井、高含硫井、重点井管串不密封，井口窜气等涉及到的工程安全、后期开发等问题，因此检测油套管气密封性，是杜绝安全隐患的必要手段。目前井下的油管气密封检测手段仍十分薄弱，主要通过静水压密封性能测试实验等方法对油套管气密封性进行检测，这些方法主要依赖于操作人员的工作经验和操作灵敏度，从而加大经济和管理成本，同时，劳动强度大、工作效率带、检测质量不稳定，很难适用于现在石油天然气勘探开发现场对油套管密封性的高要求。
发明内容
本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种结构简单、成本较低、检测简便快捷、检测精度高的油套管气密封性检测装置及其检测方法，并通过使用该装置对油套管丝扣的气密封性进行检测后，有助于根据检测结果针对丝扣不密封提出整改措施，更准确判断油套管气密封性能提供一种新的检测途径，有助于根据检测结果针对丝扣不密封提出整改措施，确保石油天然气勘探开发过程的安全。本发明采用的技术方案如下:
本发明的油套管气密封性检测装置，包括上接头、中心管和下接头，所述中心管上端连接有上接头进行连通，所述中心管下端连接有下接头进行封堵，在中心管中部的侧壁上设有侧孔，在中心管外套有上压缩活塞机构、上胶筒、下压缩活塞机构和下胶筒，其中上压缩活塞机构与下压缩活塞机构外套有联接套，使上压缩活塞机构与下压缩活塞机构之间设有与侧孔对齐的间隙，在中心管的上端设有调整螺母，其中上胶筒位于上压缩活塞机构与调整螺母之间，下胶筒位于下压缩活塞机构与下接头之间。
由于采用了上述结构，中心管为中空的管状结构，在中心管的上端通过螺纹连接有上接头，该上接头中设有通孔，使得可通过该上接头向中心管内通入检测气体，用于对油套管的气密性检测，在中心管的下端螺纹连接有下接头，该下接头使中心管的下端被封住，使中心管的内部形成可储气的腔体，在中心管的侧壁上布置有侧孔，便于将中心管内的检测气体流入中心管外与油套管内壁，便于对该油套管进行检测，在中心管外壁的侧孔旁密封布置有上压缩活塞机构与下压缩活塞机构，使上压缩活塞机构与下压缩活塞机构可分别相对于中心管移动，同时需要保证其密封效果。在上压缩活塞机构与下压缩活塞机构套于联接套内，且上压缩活塞机构与下压缩活塞机构分别与联接套密封，且均可相对于联接套移动，联接套一方面使上压缩活塞机构与下压缩活塞机构之间具有间隙，同时使该间隙与侧孔对齐，便于中心管中的检测气体从侧孔进入到该间隙，从而可推动上压缩活塞机构与下压缩活塞机构相对于中心管向中心管两端移动，在上压缩活塞机构上方设有上胶筒，从而可通过上压缩活塞机构推动上胶筒，使之压缩而与油套管内壁贴合坐封，同时在下压缩活塞机构的下方设有下胶筒，从而可通过下压缩活塞机构推动下胶筒，使之压缩而与油套管内壁贴合坐封，使上胶筒与下胶筒之间形成了一个密闭的空间，该密闭的空间刚好位于油套管的节箍处，从而可通过检测该节箍处的气体，可通过检测高压检测气体是否泄漏来判断油套管气密封性，使得油套管的气密封性检测极为简单，其中在中心管的上端设有调整螺母，额通过拧动所述调整螺母对上述检测装置各零件进行定位调整，使得安装和更换极为简便。本发明的油套管气密封性检测装置，结构简单、成本较低、检测简便快捷、检测精度高，通过使用该装置对油套管丝扣 的气密封性进行检测后，有助于根据检测结果针对丝扣不密封提出整改措施，更准确判断油套管气密封性能提供一种新的检测途径，有助于根据检测结果针对丝扣不密封提出整改措施，确保石油天然气勘探开发过程的安全。本发明的油套管气密封性检测装置，所述上压缩活塞机构包括端面为斜面配合的第一上压缩活塞环与第二上压缩活塞环，上胶筒位于第二上压缩活塞环与调整螺母之间；所述下压缩活塞机构包括端面为斜面配合的第一下压缩活塞环与第二下压缩活塞环，下胶筒位于第二下压缩活塞环与下接头之间，所述联接套活动密封套于第一上压缩活塞环与第一下压缩活塞环的端部外壁，使第一上压缩活塞环与第一下压缩活塞环之间形成的间隙与侧孔对齐。由于采用了上述结构，第一上压缩活塞环与第二上压缩活塞环之间通过斜面配合，也即第一上压缩活塞环与第二上压缩活塞环的端面均采用斜面，使检测气体推动第一上压缩活塞环移动时，可通过该斜面推动第二上压缩活塞环移动，再通过第二上压缩活塞环推动上胶筒，并在调整螺母作用下被压缩，使上胶筒与油套管贴合形成坐封；同理，第一下压缩活塞环与第二下压缩活塞环之间通过斜面配合，也即第一下压缩活塞环与第二下压缩活塞环的端面上均采用斜面，使检测气体推动第一下压缩活塞环移动时，可通过该斜面推动第二下压缩活塞环移动，再通过第二下压缩活塞环推动下胶筒，并在下接头的端面的作用下被压缩，使下胶筒与油套管贴合形成坐封，从而使上胶筒与下胶筒之间形成了密闭的空间可用于检测油套管的气密性，为了保证向中心管内通入检测气体时，首先推动第一下压缩活塞环和第一上压缩活塞环相对移动，使上、下胶筒分别与油套管贴合形成坐封，因此需要控制从中心管经侧孔流出的检测气体的作用力，集中在第一下压缩活塞环和第一上压缩活塞环的端面上，需要在第一上压缩活塞环与第一下压缩活塞环外套上联接套，该联接套活动密封套于第一上压缩活塞环与第一下压缩活塞环上，保证其密封效果，同时保证其相互间可相对移动，同时需要将第一上压缩活塞环与第一下压缩活塞环之间的间隙空腔与侧孔对齐，使检测气体从中心管经侧孔后首先流入到该间隙空腔内，从而保证对上、下胶筒的推动压缩效果，使坐封效果更好，更利于对油套管气密封性的检测。本发明的油套管气密封性检测装置，在第一上压缩活塞环下端设有第一台阶，在第一台阶上设有第一凹槽；在第一下压缩活塞环上端设有第二台阶，在第二台阶上设有第二凹槽，所述联接套套于第一台阶与第二台阶表面，在联接套上设有限于第一凹槽内的上内六角限位螺钉和限于第二凹槽内的下内六角限位螺钉。由于采用了上述结构，为了便于第一上压缩活塞环与第一下压缩活塞环之间形成间隙空腔，同时便于后续高压气体对油套管的检测，因此在第一上压缩活塞环和第一下压缩活塞环的端部上设置台阶，也即第一上压缩活塞环下端设有第一台阶，第一下压缩活塞环上端设有第二台阶，使联接套的内壁套于第一台阶和第二台阶内，联接套的两端面刚好抵住第一台阶和第二台阶的壁上，限制第一上压缩活塞环与第一下压缩活塞环的进一步移动，使第一上压缩活塞环与第一下压缩活塞环之间保持一定的间隙空间；与此同时为了避免第一上压缩活塞环与第一下压缩活塞环的移动过程中，其端部从联接套中滑脱，不能有效地形成坐封，在联接套上设有限于第一凹槽内的上内六角限位螺钉、以及限于第二凹槽内的下内六角限位螺钉，从而能有效地限制第一上压缩活塞环与第一下压缩活塞环移动的有效行程，有效地保证第一上压缩活塞环与第一下压缩活塞环的端部始终在联接套的端部范围内，使检测装置能先坐封形成密闭的空间，再通入高压气体进行油套管的密封性检测，使本发明可用于检测的方法极为简便，且效果极佳，通过使用本发明的装置对油套管丝扣的气密封性进行检测后，有助于根据检测结果针对丝扣不密封提出整改措施。本发明的油套管气密封性检测装置，所述上胶筒与调整螺母之间设有上间隙补偿机构，所述下胶筒与下接头之间设有下间隙补偿机构。当上、下胶筒初步形成坐封后，各个部件之间可能存在间隙，使上、下胶筒的坐封效果可能不完全而漏气，因此可通过上间隙补偿机构与下间隙补偿机构用于补偿上、下胶筒与油套管之间的坐封效果，使上胶筒与`下胶筒之间形成的密闭空间的密封效果更好，因此通过油套管螺纹外的气体检测仪对油套管外的气体进行检测，通过检测高压检测气体是否泄漏来判断油套管气密封性。本发明的油套管气密封性检测装置，在上间隙补偿机构与上胶筒之间设有第一上保护套，在上胶筒与第二上压缩活塞环之间设有第二上保护套；在下间隙补偿机构与下胶筒之间设有第二下保护套，在下胶筒与第二下压缩活塞环之间设有第一下保护套。由于采用了上述结构，通过在上胶筒与下胶筒的上下端设置保护套，从而有效地保护上胶筒与下胶筒，且便于对上下胶筒的控制，使其寿命长久，便于推广应用。本发明的油套管气密封性检测装置，所述上间隙补偿机构包括上固定套硫化槽块、上固定套、第一上楔形间隙补偿块和第二上楔形间隙补偿块，其中上固定套套于上固定套硫化槽块内，第一上楔形间隙补偿块与上固定套硫化槽块的上端面、第二上楔形间隙补偿块与上固定套硫化槽块的下端面分别采用斜面配合；所述下间隙补偿机构包括下固定套硫化槽块、下固定套、第一下楔形间隙补偿块和第二下楔形间隙补偿块，其中下固定套套于下固定套硫化槽块内，第一下楔形间隙补偿块与下固定套硫化槽块的上端面、第二下楔形间隙补偿块与下固定套硫化槽块的下端面分别采用斜面配合。由于采用了上述结构，通过楔形间隙补偿块与固定套硫化槽块之间的斜面配合，从而便于通过胶筒推动楔形间隙补偿块，使其通过斜面推动固定套硫化槽块，消除各个零部件间的间隙，保证上、下胶筒与油套管内壁间的坐封效果，便于对油套管进行气密性的检测。本发明的油套管气密封性检测装置，所述上固定套硫化槽块和下固定套硫化槽块分别由四块钢件组合而成；所述上固定套和下固定套均采用橡胶制成。由于采用了上述结构，由四块钢件组合而成的上固定套硫化槽块和下固定套硫化槽块才能对间隙进行补偿，消除各个零部件间的间隙，当然根据实际需要也可以设置两块、三块或者多块钢件组合而成；上固定套和下固定套均采用橡胶制成，使其能被压缩，从而便于对间隙进行补偿。本发明的油套管气密封性的检测方法，通过以下步骤实现:
步骤1、将检测装置伸入待检测的油套管内，并使侧孔与油套管外的卡箍对齐；
步骤2、将检测气体从上接头流入到中心管内，检测气体从中心管的侧孔进入第一上压缩活塞环与第一下压缩活塞环之间的间隙，随着检测气体增多，气压增大，检测气体推动第一上压缩活塞环与第一下压缩活塞环分别向中心管的两端移动，第一上压缩活塞环推动第二上压缩活塞环向中心管上端移动，使第一上保护套和第二上保护套挤压上胶筒，使上胶筒压缩与油套管内壁贴合坐封；第一下压缩活塞环推动第二下压缩活塞环向中心管下端移动，第一下保护套和第二下保护套挤压下胶筒，使下胶筒与油套管内壁贴合坐封，在油套管内壁与检测装置外壁之间形成环形密闭空间；
步骤3、继续向中心管内供入检测气体，使上胶筒挤压第一上保护套，推动和挤压上间隙补偿机构，对上胶筒起到密封补偿，使下胶筒挤压第二下保护套，推动和挤压下间隙补偿机构，对下胶筒起到密封补偿，使上胶筒与下胶筒分别完成坐封；
步骤4、从上接头向中心管供入高压检测气体，高压检测气体经中心管的侧孔流入第一上压缩活塞环与第一下压缩活塞环间的空间，使该空间进一步增大；当第一上压缩活塞环的端面和/或第一下压缩活塞环的端面越过联接套内的密封装置后，高压检测气体从第一上压缩活塞环与联接套之间、第一下压缩活塞环与联接套之间的缝隙，流入到油套管内壁与检测装置外壁之间形成环形密闭空间内；
步骤5、在油套管的卡箍处的螺纹外设置气体检测仪，通过气体检测仪对检测油套管外气体进行检测，通过检测高压检测气体是否泄漏来判断油套管气密封性；
步骤6、检测结束后，释放进入中心管的高压检测气体，上胶筒、下胶筒、上间隙补偿机构、下间隙补偿机构、上压缩活塞机构以及下压缩活塞机构回压复位，使整个检测装置恢复到初始工作状态；
步骤7、将检测装置从被检测的油套管内取出。由于采用了上述方法，操作简便，能方便快捷地对油套管的气密封性进行检测，通过油套管螺纹外的气体检测仪对油套管外的气体进行检测，通过检测高压检测气体是否泄漏来判断油套管气密封性，为更准确判断油套管气密封性能提供一种新的检测途径，有助于根据检测结果针对丝扣不密封提出整改措施， 确保石油天然气勘探开发过程的安全成本较低，通过使用本发明的检测装置对油套管丝扣的气密封性进行检测后，有助于根据检测结果针对丝扣不密封提出整改措施，并有效地检测油套管气密封性是否失效，确保石油天然气勘探开发过程的安全。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:
1、本发明的油套管气密封性检测装置，成本较低，重量轻，便于现场运输、携带，检测操作简单快捷，检测结果灵敏度高，工作可靠，长期稳定性高，有效检测油套管气密封性是否失效，确保石油天然气勘探开发过程的安全；
2、本发明的油套管气密封性检测方法，操作简便，能方便快捷地对油套管的气密封性进行检测，为更准确判断油套管气密封性能提供一种新的检测途径，有助于根据检测结果针对丝扣不密封提出整改措施，确保石油天然气勘探开发过程的安全。
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
图1是本发明中油套管气密封性检测工具非工作示意 图2是本发明中油套管气密封性检测工具加压工作示意 图3是本发明中油套管气密封性检测工具泄压示意 图4是本发明中油套管气密封性检测工具可膨胀式间隙补偿装置剖视图。图中标记:1_提升环，2-调整螺母，3-第二上接头O型密封圈，4-上固定套硫化槽块，5-第二上楔形间隙补偿块，6-上胶筒，7-第二上保护套，8-第一上压缩活塞环，9-第二上压缩活塞O型密封圈， 10-第二联接套上O型密封圈，11-节箍，12-侧孔，13-第二联接套下O型密封圈，14-第二下压缩活塞O型密封圈，15-第一下压缩活塞环，16-第一下保护套，17-第二下保护套，18-下固定套，19-第二下楔形间隙补偿块，20-第二下接头O型密封圈，21-下接头，22-装卸孔，23-第一下接头O型密封圈，24-下固定套硫化槽块，25-第一下楔形间隙补偿块，26-下胶筒，27-第二下压缩活塞环，28-第一下压缩活塞O型密封圈，29-下内六角限位螺钉，30-联接套下O型密封圈，31-联接套，32-联接套上O型密封圈，33-上内六角限位螺钉，34-第一上压缩活塞O型密封圈，35-第二上压缩活塞环，36-油套管，37-第一上保护套，38-上固定套，39-第一上楔形间隙补偿块，40-第一上接头O型密封圈，41-中心管，42-上接头。
具体实施例方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。如图1、图2和图 3所示，本发明的油套管气密封性检测装置，包括上接头42、中心管41和下接头21，所述中心管41上端连接有上接头42进行连通，所述中心管41下端连接有下接头21进行封堵，在中心管41中部的侧壁上设有侧孔12，在中心管41外套有上压缩活塞机构、上胶筒6、下压缩活塞机构和下胶筒26，其中上压缩活塞机构与下压缩活塞机构外套有联接套31，在中心管41的上端设有调整螺母2，其中上胶筒6位于上压缩活塞机构与调整螺母2之间，下胶筒26位于下压缩活塞机构与下接头21之间。其中所述上压缩活塞机构包括端面为斜面配合的第一上压缩活塞环8与第二上压缩活塞环35，上胶筒6位于第二上压缩活塞环35与调整螺母2之间；其中下压缩活塞机构包括端面为斜面配合的第一下压缩活塞环15与第二下压缩活塞环27，下胶筒26位于第二下压缩活塞环27与下接头21之间，所述联接套31活动密封套于第一上压缩活塞环8与第一下压缩活塞环15的端部外壁，使第一上压缩活塞环8与第一下压缩活塞环15之间形成的间隙与侧孔12对齐。在第一上压缩活塞环8下端设有第一台阶，在第一台阶上设有第一凹槽；在第一下压缩活塞环15上端设有第二台阶，在第二台阶上设有第二凹槽，所述联接套31套于第一台阶与第二台阶表面，在联接套31上设有上限于第一凹槽内的第二上接头O型密封圈33和限于第二凹槽内的下内六角限位螺钉9，避免第一上压缩活塞环8和第一下压缩活塞环15的端部从联接套31的端部滑出，影响其坐封效果，为后续的检测提供必要的条件。在所述上胶筒6与调整螺母2之间设有上间隙补偿机构，其中所述上间隙补偿机构包括上固定套硫化槽块
4、上固定套38、第一上楔形间隙补偿块39和第二上楔形间隙补偿块5，其中上固定套38套于上固定套硫化槽块4内，第一上楔形间隙补偿块39与上固定套硫化槽块4的上端面、第二上楔形间隙补偿块5与上固定套硫化槽块4的下端面分别采用斜面配合；所述下胶筒26与下接头21之间设有下间隙补偿机构，所述下间隙补偿机构包括下固定套硫化槽块24、下固定套18、第一下楔形间隙补偿块25和第二下楔形间隙补偿块19，其中下固定套18套于下固定套硫化槽块24内，第一下楔形间隙补偿块25与下固定套硫化槽块24的上端面、第二下楔形间隙补偿块19与下固定套硫化槽块24的下端面分别采用斜面配合。在上间隙补偿机构与上胶筒6之间设有第一上保护套37，在上胶筒6与第二上压缩活塞环35之间设有第二上保护套7 ;在下间隙补偿机构与下胶筒26之间设有第二下保护套17，在下胶筒26与第二下压缩活塞环27之间设有第一下保护套16。
具体地:本发明所涉及的油套管气密封性检测装置，包括中心管41、压缩活塞装置、保护套、胶筒、可膨胀式间歇补偿装置、接头和调整螺母2 ;其中保护套包括第一上保护套37、第二上保护套7、第一下保护套16、第二下保护套17，第一下保护套16、第一上保护套37与第二下保护套17、第二上保护套7分别顺序套入中心管41，位于压缩活塞装置上、下两侧；所述胶筒包括上胶筒6、下胶筒26，上胶筒6、下胶筒26分别顺序套入中心管41，分别位于第一上保护套37与第一下保护套16、第二上保护套7与第二下保护套17中间；所述可膨胀式间歇补偿装置包括上可膨胀式间歇补偿装置、下可膨胀式间歇补偿装置，上可膨胀式间歇补偿装置、下可膨胀式间歇补偿装置分别顺序套入中心管41，位于第一上保护套37上方、第二上保护套17下方；所述接头包括上接头42、下接头21，上接头42、下接头21与中心管41分别通过螺纹连接进行固定，上接头42、下接头21与中心管41之间分别设有第一上接头O型密封圈40和第二上接头O型密封圈3、第一下接头O型密封圈23和第二下接头O型密封圈20各两组密封圈，防止检测装置内的检测气体泄漏；通过拧动所述调整螺母2对上述检测装置各零件进行定位调整。如图1、2、3所示，本发明所涉及的压缩活塞装置包括第二上压缩活塞环35、第二下压缩活塞环27、第一上压缩活塞环8、第一下压缩活塞环15、联接套31、第二上接头O型密封圈33、下内六角限位螺钉29 ;联接套31套入中心管41，第一上压缩活塞环8、第一下压缩活塞环15分别从联接套31上、下方套入中心管41至中心管41突出台阶处；在联接套31两侧分别设有第二上接头O型密封圈3、下内六角限位螺钉29，对第一上压缩活塞环8、第一下压缩活塞环15的运动范围起限定距离的作用；在第一上压缩活塞环8、第一下压缩活塞环15与中心管41之间分别设有第一上压缩活塞O型密封圈34和第一下压缩活塞O型密封圈28、第二下压缩活塞O型密封圈14和第二上压缩活塞O型密封圈9各两组O型密封圈，防止检测气体流经侧孔时泄漏；联接套31分别与第一上压缩活塞环8、第一下压缩活塞环15之间设有联接套上O型密封圈32、联接套下O型密封圈30和第二联接套下O型密封圈13、第二联接套上O型密封圈10各两组O型密封圈，防止检测气体在上胶筒6、下胶筒26未坐封前泄漏；第二上压缩活塞环35、第二下压缩活塞环27分别从中心管41上、下方套入中心管41，分别位于第一上压缩活塞环8上方、第一下压缩活塞环15下方；所述中心管突出台阶处开有侧孔12，为检测气体扩散至检测工具与油套管36间的密闭空间提供通道。如图4所示为上间隙补偿机构的剖视图，根据该，下间隙补偿机构也采用相同的结构，因此其中所述上固定套硫化槽块4和下固定套硫化槽块24分别由四块钢件组合接而成，根据需要可以由两块、三块或多块钢件组合而成，根据实际需要选择；所述上固定套38和下固定套18均采用橡胶制成，才能对间隙进行补偿，消除各个零部件间的间隙。
本发明所涉及的保护套采用防滑、耐磨、保护非金属材料，套入中心管，位于胶筒上、下两侧，对上、下保护套起到保护作用，提高上、下胶筒使用寿命。本发明所涉及的可膨胀式间隙补偿装置包括楔形间隙补偿块、固定套、固定套硫化槽块，固定套采用耐磨、弹性较好的非金属材料，采用硫化工艺将固定套硫化在固定套硫化槽块内，整体加工后成四剖分同心硫化固定套，当上、下可膨胀式间隙补偿装置被所压缩后，对检测装置与油套管之间形成密闭空间起密封补偿，起到双重密封作用。本发明的油套管气密封性的检测方法，通过以下步骤实现:
步骤1、将检测装置伸入待检测的油套管36内，并使侧孔12与油套管36外的卡箍11对齐；
步骤2、将检测气体从上接头42流入到中心管41内，检测气体从中心管41的侧孔12进入第一上压缩活塞环8与第一下压缩活塞环15之间的间隙，随着检测气体增多，气压增大，检测气体推动第一上压缩活塞环8与第一下压缩活塞环15分别向中心管41的两端移动，第一上压缩活塞环8推动第二上压缩活塞环35向中心管41上端移动，使第一上保护套37和第二上保护套7挤压上胶筒6，使上胶筒6压缩与油套管36内壁贴合坐封；第一下压缩活塞环15推动第二下压缩活塞环27向中心管41下端移动，第一下保护套16和第二下保护套17挤压下胶筒26，使下胶筒26与油套管36内壁贴合坐封，在油套管36内壁与检测装置外壁之间形成环形密闭空间；
步骤3、继续向中心管41内供入检测气体，使上胶筒6挤压第一上保护套37，推动和挤压上间隙补偿机构，对上胶筒6起到密封补偿，使下胶筒26挤压第二下保护套17，推动和挤压下间隙补偿机构，对下胶筒26起到密封补偿，使上胶筒6与下胶筒26分别完成坐封；具体为:上胶筒6、下胶筒26坐封完成后，高压检测气体从上接头42流经中心管41，从中心管侧孔12处流入第一上压缩活塞环8与第一下压缩活塞环15之间的环形空间，推动压缩活塞向中心管41上、下两侧移动，使该环形空间内的空间进一步增大，当第一上压缩活塞环8、第一下压缩活塞环15被分别推动至联接套上O型密封圈32、第二联接套下O型密封圈13外后，高压检测气体从检测装置内经缝隙流入油套管36、检测装置之间形成环形密闭空间。步骤4、从上接头42向中心管41供入高压检测气体，高压检测气体经中心管41的侧孔12流入第一上压缩活塞环8与第一下压缩活塞环15间的空间，使该空间进一步增大；当第一上压缩活塞环8的端面和/或第一下压缩活塞环15的端面越过联接套31内的密封装置后，高压检测气体从第一上压缩活塞环8与联接套31之间、第一下压缩活塞环15与联接套31之间的缝隙，流入到油套管36内壁与检测装置外壁之间形成环形密闭空间内；
步骤5、在油套管36的卡箍11处的螺纹外设置气体检测仪，通过气体检测仪对检测油套管36外气体进行检测，通过检测高压检测气体是否泄漏来判断油套管气密封性；
步骤6、检测结束后，释放进入中心管41的高压检测气体，上胶筒6、下胶筒26、上间隙补偿机构、下间隙补偿机构、上压缩活塞机构以及下压缩活塞机构回压复位，使整个检测装置恢复到初始工作状态；
步骤7、将检测装置从被检测的油套管36内取出，油套管再下入油气井内。本发明的油套管气密封性检测装置，对油套管丝扣的气密封性进行检测后，有助于根据检测结果针对丝扣不密封提出整改措施，更准确判断油套管气密封性能提供一种新的检测途径，有助于根据检测结果针对丝扣不密封提出整改措施，确保石油天然气勘探开发过程的安全。本发明的油套管气密封性检测方法，操作简便，能方便快捷地对油套管的气密封性进行检测，为更准确判断油套管气密封性能提供一种新的检测途径，有助于根据检测结果针对丝扣不密封提出整改措施，确保石油天然气勘探开发过程的安全。本发明并不局限于前述的具体实施方式
。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以·及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
权利要求
1.油套管气密封性检测装置，其特征在于:它包括上接头(42)、中心管(41)和下接头(21)，所述中心管(41)上端连接有上接头(42)进行连通，所述中心管(41)下端连接有下接头(21)进行封堵，在中心管(41)中部的侧壁上设有侧孔(12)，在中心管(41)外套有上压缩活塞机构、上胶筒(6)、下压缩活塞机构和下胶筒(26)，其中上压缩活塞机构与下压缩活塞机构外套有联接套(31)，使上压缩活塞机构与下压缩活塞机构之间设有与侧孔(12)对齐的间隙，在中心管(41)的上端设有调整螺母(2)，其中上胶筒(6)位于上压缩活塞机构与调整螺母(2)之间，下胶筒(26)位于下压缩活塞机构与下接头(21)之间。
2.如权利要求1所述的油套管气密封性检测装置，其特征在于:所述上压缩活塞机构包括端面为斜面配合的第一上压缩活塞环(8)与第二上压缩活塞环(35)，上胶筒(6)位于第二上压缩活塞环(35)与调整螺母(2)之间；所述下压缩活塞机构包括端面为斜面配合的第一下压缩活塞环(15)与第二下压缩活塞环(27)，下胶筒(26)位于第二下压缩活塞环(27)与下接头(21)之间，所述联接套(31)活动密封套于第一上压缩活塞环(8)与第一下压缩活塞环(15)的端部外壁，使第一上压缩活塞环(8)与第一下压缩活塞环(15)之间形成的间隙与侧孔(12)对齐。
3.如权利要求2所述的油套管气密封性检测装置，其特征在于:在第一上压缩活塞环(8)下端设有第一台阶，在第一台阶上设有第一凹槽；在第一下压缩活塞环(15)上端设有第二台阶，在第二台阶上设有第二凹槽，所述联接套(31)套于第一台阶与第二台阶表面，在联接套(31)上设有上限于 第一凹槽内的上内六角限位螺钉(33)和限于第二凹槽内的下内六角限位螺钉(9)。
4.如权利要求1或2或3所述的油套管气密封性检测装置，其特征在于:所述上胶筒(6)与调整螺母(2)之间设有上间隙补偿机构，所述下胶筒(26)与下接头(21)之间设有下间隙补偿机构。
5.如权利要求4所述的油套管气密封性检测装置，其特征在于:在上间隙补偿机构与上胶筒(6)之间设有第一上保护套(37)，在上胶筒(6)与第二上压缩活塞环(35)之间设有第二上保护套(7);在下间隙补偿机构与下胶筒(26)之间设有第二下保护套(17)，在下胶筒(26)与第二下压缩活塞环(27)之间设有第一下保护套(16)。
6.如权利要求5所述的油套管气密封性检测装置，其特征在于:所述上间隙补偿机构包括上固定套硫化槽块(4)、上固定套(38)、第一上楔形间隙补偿块(39)和第二上楔形间隙补偿块(5)，其中上固定套(38)套于上固定套硫化槽块(4)内，第一上楔形间隙补偿块(39)与上固定套硫化槽块(4)的上端面、第二上楔形间隙补偿块(5)与上固定套硫化槽块(4)的下端面分别采用斜面配合；所述下间隙补偿机构包括下固定套硫化槽块(24)、下固定套(18)、第一下楔形间隙补偿块(25)和第二下楔形间隙补偿块(19)，其中下固定套(18)套于下固定套硫化槽块(24)内，第一下楔形间隙补偿块(25)与下固定套硫化槽块(24)的上端面、第二下楔形间隙补偿块(19)与下固定套硫化槽块(24)的下端面分别采用斜面配口 ο
7.如权利要求6所述的油套管气密封性检测装置，其特征在于:所述上固定套硫化槽块(4)和下固定套硫化槽块(24)分别由四块钢件组合接而成；所述上固定套(38)和下固定套(18)均米用橡胶制成。
8.—种釆用权利要求6或7所述的检测装置进行油套管气密封性的检测方法，其特征在于:它通过以下步骤实现: 步骤1、将检测装置伸入待检测的油套管(36)内，并使侧孔(12)与油套管(36)外的卡箍(11)对齐； 步骤2、将检测气体从上接头(42)流入到中心管(41)内，检测气体从中心管(41)的侧孔(12)进入第一上压缩活塞环(8)与第一下压缩活塞环(15)之间的间隙，随着检测气体增多，气压增大，检测气体推动第一上压缩活塞环(8)与第一下压缩活塞环(15)分别向中心管(41)的两端移动，第一上压缩活塞环(8)推动第二上压缩活塞环(35)向中心管(41)上端移动，使第一上保护套(37 )和第二上保护套(7 )挤压上胶筒(6 )，使上胶筒(6 )压缩与油套管(36 )内壁贴合坐封；第一下压缩活塞环(15 )推动第二下压缩活塞环(27 )向中心管(41)下端移动，第一下保护套(16)和第二下保护套(17)挤压下胶筒(26)，使下胶筒(26)与油套管(36)内壁贴合坐封，在油套管(36)内壁与检测装置外壁之间形成环形密闭空间； 步骤3、继续向中心管(41)内供入检测气体，使上胶筒(6)挤压第一上保护套(37)，推动和挤压上间隙补偿机构，对上胶筒(6)起到密封补偿，使下胶筒(26)挤压第二下保护套(17)，推动和挤压下间隙补偿机构，对下胶筒(26)起到密封补偿，使上胶筒(6)与下胶筒(26)分别完成坐封； 步骤4、从上接头(42)向中心管(41)供入高压检测气体，高压检测气体经中心管(41)的侧孔(12)流入第一上压缩活塞环(8)与第一下压缩活塞环(15)间的空间，使该空间进一步增大；当第一上压缩活塞环(8)的端面和/或第一下压缩活塞环(15)的端面越过联接套(31)内的密封装置后，高压检测气体从第一上压缩活塞环(8)与联接套(31)之间、第一下压缩活塞环(15)与联接套(31)之间的缝隙，流入到油套管(36)内壁与检测装置外壁之间形成环形密闭空间内；步骤5、在油套管(36)的卡箍(11)处的螺纹外设置气体检测仪，通过气体检测仪对检测油套管(36)外气体进行检测，通过检测高压检测气体是否泄漏来判断油套管气密封性；步骤6、检测结束后，释放进入中心管(41)的高压检测气体，上胶筒(6)、下胶筒(26)、上间隙补偿机构、下间隙补偿机构、上压缩活塞机构以及下压缩活塞机构回压复位，使整个检测装置恢复到初始工作状态； 步骤7、将检测装置从被检测的油套管(36)内取出。
全文摘要
本发明公开了一种油套管气密封性检测装置及其检测方法，属于油套管的检测技术领域。本发明中，下间隙补偿机构中心管上端连接有上接头进行连通，下间隙补偿机构中心管下端连接有下接头进行封堵，在中心管中部的侧壁上设有侧孔，上压缩活塞机构与下压缩活塞机构外套有联接套，使上压缩活塞机构与下压缩活塞机构之间设有与侧孔对齐的间隙，在中心管的上端设有调整螺母，其中上胶筒位于上压缩活塞机构与调整螺母之间，下胶筒位于下压缩活塞机构与下接头之间。本发明的油套管气密封性检测装置及其检测方法，能方便快捷地对油套管的气密封性进行检测，为更准确判断油套管气密封性能提供一种新的检测途径。
文档编号G01M3/22GK103234712SQ20131014768
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月25日 优先权日2012年12月29日
发明者王国荣, 胡刚, 袁光杰, 申瑞臣, 黄岗, 夏焱 申请人:西南石油大学