水下采油树测试系统的制作方法

文档序号:14964045发布日期:2018-07-18 01:44阅读:179来源:国知局

本实用新型涉及海洋油气勘探开发技术领域,具体涉及一种水下采油树测试系统。



背景技术:

我国针对水下采油树的研究起步较晚,目前正处于一个高速发展的时期,但与国外相比仍有较大差距。随着中海油开发南海深水和各油气田边际油气资源,勘探、开发将主要采用水下生产模式,水下采油树及其相关设备越来越广泛地应用于海洋油气生产。随着使用时间的增长,一些水下采油树系统在使用过程中出现问题,需要进行检测和维护。此外,一些新服役的水下采油树系统在使用前为确保安全性和可靠性也需要进行检测。设计一套水下采油单元测试系统对新服役和维修后的水下采油树进行检测,不仅可以深入了解水下生产系统设备的工作原理,也可大大提升海洋油气勘探开发和水下生产系统设备的研发制造智能。



技术实现要素:

为了确保对水下采油树的测试可覆盖范围更广并使测试对象的可靠性更佳,本实用新型提供了一种水下采油树测试系统,包括液压控制系统、测试工装系统以及废液回收系统,其中,

所述液压控制系统通过液压管线与测试工装系统连接,用于控制试验介质向测试工装系统内的流入,并对测试工装系统以及液压管线内的试验介质进行压力的测量或控制;

所述测试工装系统用于在液压控制系统的控制下完成不同部件的性能测试;

所述废液回收系统通过液压管线与测试工装系统连接,用于接收测试工装系统测试完毕后排出的试验介质。

其中,所述液压控制系统设置为至少一个,分别对应测试工装系统内对应的测试部件,且各液压控制系统通过至少一根液压管线,分别与测试工装系统内对应的部件的测试部位连接。

其中,所述测试工装系统包括采油树测试工装、油管挂测试工装、采油树帽环空试压工装以及阀门测试工装,其中,

欲对采油树进行密封测试时,所述采油树与采油树测试工装连接,并且,所述采油树测试工装的打压孔、活塞上腔测试口以及活塞下腔测试口通过液压管线与液压控制系统连接;

欲对油管挂进行密封测试时,所述油管挂与油管挂测试工装连接,并且,所述油管挂测试工装的测试口通过液压管线与液压控制系统连接;

欲对采油树帽进行密封测试时,所述采油树帽与采油树帽环空试压工装连接,并且,所述油树帽环空试压工装的试压孔通过液压管线与液压控制系统连接;

欲对阀门进行密封测试时,所述阀门与阀门测试工装连接,并且,所述阀门测试工装的试压孔通过液压管线与液压控制系统连接。

其中,所述油管挂测试工装包括三个测试口,分别为中心测试口、侧面测试口以及底端测试口,其中,中心测试口用于对油管挂本体进行密封测试时与液压控制系统连接,侧面测试口用于对油管挂环空密封件进行密封测试时与液压控制系统连接,底端测试口用于对油管挂进行BPV密封测试时与液压控制系统连接。

其中,所述液压控制系统包括高压泵站与高压截止阀,沿试验介质流动的方向依次设置于液压控制系统与测试工装系统连接的液压管线上,用于控制试验介质向测试工装系统的流动。

其中,所述液压控制系统还包括第一压力表及第二压力表,其中,所述第一压力表连接于高压截止阀与测试工装系统之间,所述第二压力表连接于测试工装系统与废液回收系统之间。

其中,所述液压控制系统还包括信息接收终端及圆盘记录仪,依次连接于高压截止阀与测试工装系统之间。

其中,所述液压控制系统还包括温度计及控制台,其中,温度计与测试工装系统连接,控制台的一端与测试工装系统连接,另一端与高压泵站待流入试验介质的一端连接。

其中,所述废液回收系统包括排气阀及回收设备,依次与测试工装系统连接。

本实用新型提供的采油树测试系统,能够根据水下采油树不同部件测试时所需的压力,控制各部件的运行时间及各部件中油液的体积;还可以根据测试流程按顺序输出不同压力的试验介质。

附图说明

图1:本实用新型提供的水下采油树的结构示意图;

图2:本实用新型的采油树的结构示意图;

图3:本实用新型的采油树密封测试的结构示意图;

图4:本实用新型的油管挂本体密封测试的结构示意图;

图5:本实用新型的油管挂环空密封测试的结构示意图;

图6:本实用新型的油管挂BPV密封测试的结构示意图;

图7:本实用新型的采油帽环空密封测试结构示意图;

图8:本实用新型的阀门密封测试结构示意图。

附图标记说明

10 液压管线 20 液压控制系统

21 高压泵站 22 高压截止阀

23 第一压力表 231 子第一压力表

24 第二压力表 25 温度计

26 控制台 27 信息接收终端

28 圆盘记录仪 29 截止阀

30 测试工装系统 31 采油树测试工装

311 水下井口模拟部件 312 模拟基盘

313 打压孔 314 活塞上腔测试口

315 活塞下腔测试口 32 油管挂测试工装

321 试压法兰 322 中心测试口

323 侧面测试口 324 底端测试口

33 采油树帽环空试压工装

331 试压用盲法兰 332 试压孔

34 试压法兰 40 废液回收系统

41 排气阀 42 回收设备

50 水下采油树 60 油管挂

61 密封圈 70 试压盲堵

80 采油树帽 91 驱动器

92 阀门 93 第一试压孔

94 第二试压孔。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案及有益效果有更进一步的了解,下面配合附图详细说明本实用新型的技术方案及其产生的有益效果。

图1为本实用新型提供的水下采油树的结构示意图,如图1所示,本实用新型提供的采油树测试系统,主要通过一根液压管线10依次连接起液压控制系统20、测试工装系统30以及废液回收系统40,试验介质在液压控制系统20的控制下,以一定的压力和体积流向测试工装系统30,在测试工装系统30内停留预定时间,完成对应的采油树部件的性能测试后,再通过废液回收系统40被排出。

具体的,该液压管线10上沿试验介质流动的方向依次设有高压泵站21、高压截止阀22、测试工装系统30、排气阀41以及回收设备42;在一个测试周期内,通过排气阀41以及高压截止阀22的开启或关闭实现测试工装系统30内的压力恒定或试验介质流通;并且,所述高压截止阀22与测试工装系统30之间还连接有第一压力表23,用于测定欲流入测试工装系统30的试验介质的压力,所述测试工装系统30与排气阀41之间设有第二压力表24,用于测定流出测试工装系统30的试验介质的压力。

本实用新型在具体实施时,可根据不同的测试需求选择不同的压力,具体的,在一个测量周期内,工作人员首先关闭排气阀41,同时打开高压泵站21和高压截止阀22,读取第一压力表23的数值。通过控制台26内的调节阀调节压力,当第一压力表23上的数值达到预定值时,关闭高压截止阀22,测试工装系统30内充满预定压力的试验介质,当测试预定时间后,通过读取第二压力表24的数值即可得知测试工装系统30内欲测定的部件的密封性能;最后,开启排气阀41,使试验介质流向回收设备42。

本实用新型中,另外于测试工装系统30上连接有一个温度计25,用于测定测试工装系统30内的温度。

本实用新型中,所述液压控制系统20还包括控制台26,其一端与测试工装系统30连接,另一端与高压泵站21试验介质流入的一端连接,用于控制试验介质的体积、速率及流动时间等,从而控制试验介质的压力;并控制测试工装系统30内各部件所需的油液的体积

本实用新型中,所述高压截止阀22及测试工装系统30之间还依次连接有信息接收终端27及圆盘记录仪28,其中,信息接收终端27用于测试数据监控、保存及输出打印,圆盘记录仪28用于测试数据机械式记录保存。

综上,本实用新型提供的采油树测试系统,能够根据水下采油树不同部件测试时所需的压力,控制各部件的运行时间及各部件中油液的体积;还可以根据测试流程按顺序输出不同压力的试验介质。

本实用新型提供的采油树测试系统,在不同的测试周期可测试不同的采油树部件的性能,具体实施时,只需要将液压控制系统中沿试验介质流出的液压管线的一端与欲测试的部件上的预定测试部位连接即可。

具体的,如图2所示,为本实用新型的采油树的结构示意图,本实用新型欲测定的采油树包括采油树帽80、阀体92以及油管挂60,具体测试时,可测试整个采油树的密封性,也可测试采油树中各部件的密封性。

请参阅图3所示,为本实用新型的采油树测试工装与采油树结合的结构示意图,如图3所示,本实用新型欲对采油树进行密封性能测试时,将水下采油树50与水下采油树测试工装31连接,水下采油树测试工装31包括模拟水下井口环境的水下井口模拟部件311、模拟基盘312、用来模拟井内压力的打压孔313,采油树测试工装31还可以作为水下采油树其它部件测试的下部堵头。314、315分别为液压缸活塞上腔测试口及下腔测试后,液压缸是通过315下腔打压使采油树上的卡牙收紧,从而实现采油树与模拟井口的连接。314活塞上腔打压实现解锁功能。

测试时,打压孔313通过一根液压管线10连接一个液压控制系统20,活塞上腔测试口314和活塞下腔测试口315分别通过一根液压管线10连接同一个液压控制系统20,该同一个液压控制系统20内设置有一个总的第一压力表23以及两个分第一压力表231,该两个分第一压力表231分别通过一根液压管线与总的第一压力表23连接,各分第一压力表231和总的第一压力表23之间还设置有截止阀29;由此来测定水下采油树50的密封性能。

本实用新型提供的水下采油树测试系统,还可通过在测试工装系统中安装不同的子部件,在完成采油树的整体测试的同时,对采油树内的各个部件进行测试,包括采油树组装完成后的阀门、油管挂、采油树帽各部件的连接的密封性的测试。详细介绍如下:

请参阅图4所示,为本实用新型的油管挂本体密封测试的结构示意图,如图4所示,本实用新型欲对油管挂本体进行密封性能测试时,将油管挂60安装在油管挂测试工装32内,并将油管挂60的下端口利用试压盲堵70封堵住,油管挂测试工装32上端设置有试压法兰321,液压管线10的一端与试压法兰321上的中心测试口322连接,另一端与高压截止阀22连接,由此来测定油管挂60本体的密封性能。

请参阅图5所示,为本实用新型的油管挂环空密封测试的结构示意图,如图5所示,本实用新型欲对油管挂环空密封件的密封性能进行测试时,将油管挂60安装在油管挂测试工装32内,并将油管挂60的下端口利用试压盲堵70封堵住,油管挂60外侧壁上设有密封圈61,液压管线10的一端穿过油管挂测试工装32侧壁上的侧面测试口323与密封圈61连接,另一端与高压截止阀22连接,由此来测定油管挂环空密封件的密封性能。

请参阅图6所示,为本实用新型的油管挂BPV密封测试的结构示意图,如图6所示,本实用新型欲测试油管挂BPV密封性能时,将油管挂60安装在油管挂测试工装32内,并将油管挂60的下端口利用试压盲堵70封堵住,液压管线10的一端与油管挂测试工装32的底端测试口324连接,另一端与高压截止阀22连接,由此来测定油管挂的BPV密封性能。

请参阅图7所示,为本实用新型的采油帽环空密封测试结构示意图,如图7所示,本实用新型欲测试采油树帽密封性能时,将采油树帽80安装在采油树帽环空试压工装33内,采油树帽环空试压工装33上设有试压用盲法兰331,(通过盲法兰331通过螺栓连接阀门,压紧密封钢圈,从而实现密封,完成阀门腔体保压压试验)液压管线10的一端与采油树帽环空试压工装33上的试压孔332连接,另一端与高压截止阀22连接,由此来测定采油帽环空密封性能。

请参阅图8所示,为本实用新型的阀门密封测试结构示意图,如图8所示,本实用新型欲测试阀门的密封性能时,分别对阀门的驱动器91和阀体92进行密封性能测试,驱动器91上的第一试压孔93通过一根液压管线10连接有一个液压控制系统20,阀体92安装有试压法兰34,试压法兰34上的第二试压孔94通过另一根液压管线10连接有另一个液压控制系统20,以此分别实现驱动器91和阀体92的密封性能测试。通过给阀体打压设计额定工作压力1.5倍的测试压力,还可以实现阀体的强度测试。

本实用新型的有益效果在于:

能够根据水下采油树不同部件测试时所需的压力,控制各部件的运行时间及各部件中油液的体积;还可以根据测试流程按顺序输出不同压力的试验介质。

虽然本实用新型已利用上述较佳实施例进行说明,然其并非用以限定本实用新型的保护范围,任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围之内,相对上述实施例进行各种变动与修改仍属本实用新型所保护的范围,因此本实用新型的保护范围以权利要求书所界定的为准。

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