一种油套管全尺寸复合加载实验的防护装置的制作方法

本实用新型属于石油、天然气运输管道防护领域，涉及一种油套管全尺寸复合加载实验的防护装置。

背景技术：

石油套管是一种大口径管材，使用时插入井孔里，用水泥固定，用于支撑油、气井井壁的钢管，防止井眼隔开岩层和井眼坍塌、并保证钻探泥浆循环流动，保证钻井过程和完井后整个油井的正常运行。油管是在钻探完成后将原油和天然气从油气层运输到地表的管道，用以承受开采过程中产生的压力。

石油用油套管是维持油井运行的生命线。由于地质条件不同，井下受力状态复杂，拉、压、弯、扭应力综合作用于管体，这对套管本身的质量提出了较高的要求。一旦油套管本身由于某种原因而损坏，可能导致整口井的减产，甚至报废。

现有油套管钢级包括j55、n80、l80、c90、t95、c110、p110、q125、v150等，油套管端部加工形式为短圆螺纹、长圆螺纹、偏梯形螺纹、特殊扣等。不同钢级、不同螺纹的套管力学性能均匀差异。

在油套管使用前，为验证其实物性能是否满足需求，进行实物全尺寸试验必不可少。其中，对油套管进行全尺寸复合加载试验，一般按实际工况进行模拟，检验其常温或高温气密封性能、极限载荷以及疲劳寿命等，进而评价其适用性能，是保证油气井安全可靠性的最有效的手段。

油套管进行全尺寸复合加载实验时，尤其是进行高内压的复合试验，存在较大的安全风险，需要安全可靠的防护系统以确保实验安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有技术中油套管复合加载实验安全性差的问题，提供一种油套管全尺寸复合加载实验的防护装置。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种油套管全尺寸复合加载实验的防护装置，包括：

牵引车，牵引车下方设置有导轨；

导轨，导轨包括运行轨道和动力系统轨道，动力系统轨道与牵引车之间设置有电机，电机上装有齿轮，动力系统轨道上装有齿条，通过齿轮与齿条配合为牵引车提供动力使其在运行轨道上运行；

夹持装置，夹持装置安装在牵引车上；

防护掩体，防护掩体通过夹持装置运送至模拟试验机平台上。

本实用新型的进一步改进在于：

牵引车包括u型底座，u型底座上垂直设置有u型支架，u型支架的开口的两端连接在u型底座的两个侧边上表面。

夹持装置为两个向外延伸的卡爪。

u型支架的两个侧边之间连接有第一支架，第一支架上安装有与u型支架侧边平行的第二支架；牵引车上设置有升降装置，升降装置包括位于第一支架上的电机、位于第二支架上的链条，第二支架下方滑动连接有滑块，两个卡爪安装在滑块两侧，通过电机带动链条使滑块和两个卡爪在第二支架上上下移动。

动力系统轨道与u型底座两条侧边平行。

防护掩体为u型棱柱，开口方向相对的另一侧外表面安装有圆管，通过两个卡爪抱紧圆管来将牵引车和防护掩体连接。

防护掩体的高度为0.5～3m，长度为0.5～1.5m。

牵引车下方设置有若干个滑动装置，导轨设置在辅助操作平台上，滑动装置在运行轨道上运行。

辅助操作平台的长度为2～4m，宽度为1～2m，高度为0.8～1.5m。

辅助操作平台一侧设置有操作平台辅助楼梯。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种油套管全尺寸复合加载实验的防护装置，包括牵引车、导轨、夹持装置和防护掩体，通过导轨中的电机和动力系统轨道配合为牵引车提供动力，防护掩体设置在牵引车前方，牵引车通过导轨中的运行导轨以及夹持装置的配合将防护掩体或油套管运送至模拟试验机平台上。基于此防护装置，可以有效消除油套管复合加载试验失效时产生的铁屑冲击、高内压冲击以及断裂后管体跳动所产生的安全风险，可以方便、高效、安全的进行全尺寸复合加载实验，保护试验设备及操作人员安全。因此，其应用前景良好。

附图说明

图1为本实用新型的牵引车结构示意图；

图2为本实用新型的防护掩体结构示意图；

图3为本实用新型的油套管全尺寸复合加载实验的防护装置的正视图；

图4为本实用新型的油套管全尺寸复合加载实验的防护装置的俯视图。

其中：1-防护掩体；2-牵引车；3-电机；4-升降装置；5-辅助操作平台；6-模拟试验油套管；7-模拟试验机平台；8-导轨；9-操作平台辅助楼梯；10-夹持装置；11-圆管；

201-u型底座；202-u型支架；203-第一支架；204-第二支架；

401-链条；402-滑块；

801-运行轨道；802-动力系统轨道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1所示，本实施例提供一种油套管全尺寸复合加载实验的防护装置，包括牵引车2，牵引车2上安装有夹持装置10，夹持装置10为两个向外延伸的卡爪。牵引车2包括u型底座201，u型底座201上垂直设置有u型支架202，u型支架202的开口的两端连接在u型底座201的两个侧边上表面。

u型支架202的两个侧边之间连接有第一支架203，第一支架203上安装有与u型支架202侧边平行的第二支架204；牵引车2上设置有升降装置4，升降装置4包括位于第一支架203上的电机3和位于第二支架204上的链条401，第二支架204下方滑动连接有滑块402，两个卡爪安装在滑块402两侧，通过电机3带动链条401使滑块402和两个卡爪在第二支架204上上下移动。

如图2所示，防护掩体1的结构示意图，防护掩体1为u型棱柱，开口方向相对的另一侧外表面安装有圆管11，通过两个卡爪抱紧圆管11来将牵引车2和防护掩体1连接，并将防护掩体1运送至模拟试验机平台7上。防护掩体1的高度为0.5～3m，长度为0.5～1.5m。

如图3所示，牵引车2下方设置有若干个滑动装置，导轨设置在辅助操作平台5上，滑动装置在运行轨道801上运行。辅助操作平台5的长度为2～4m，宽度为1～2m，高度为0.8～1.5m。

如图4所示，牵引车2下方设置有导轨8，导轨8包括运行轨道801和动力系统轨道802，动力系统轨道802与u型底座201两条侧边平行，动力系统轨道802与牵引车2之间设置有电机3，电机3上装有齿轮，动力系统轨道802上装有齿条，通过齿轮与齿条配合为牵引车2提供动力使其在运行轨道801上运行。辅助操作平台5一侧设置有操作平台辅助楼梯9。

本实施例工作过程如下：

一种油套管进行全尺寸复合加载试验时的防护装置，包括辅助操作平台5，辅助操作平台5顶部平行布置钢制导轨8，供牵引车2按指定方向移动。防护掩体1设置在牵引车2前侧。首先，防护掩体1至于空地，不与牵引车2相连，模拟试验油套管6通过牵引车2及其他辅助工具安装于模拟试验机平台7上，其中牵引车2通过导轨中的电机3和动力系统轨道802配合带动，通过电机3带动链条401使滑块402和两个卡爪在第二支架204上上下移动，滑块402两侧安装有与模拟试验油套管6的管径弧度相对应的两个卡爪。当模拟试验油套管6安装完成后，将防护掩体1与牵引车2相连，通过牵引车2沿钢制导轨8移动，直至包围模拟试验油套管6。试验完成后，先通过牵引车2移出防护掩体1，放置一侧，再通过牵引车2及其他辅助工具拆卸试验用油套管6。

本实用新型设计的防护掩体的高度、宽度，考虑了油套管试样复合加载失效时内压介质的冲击角度和冲击能量，保证了实验安全；包括牵引车、升降装置、钢制导轨等部件的试样运送系统方便了油套管试样的进出及安装；设计的防护掩体具有模块化的特点，解决了不同长度油套管试样进行试验时的防护问题，有效防止油套管失效后管体内压冲击及油套管跳动移位对设备及人员产生危害的情况。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。