胶筒测试工装的制作方法

1.本实用新型涉及油气田开发井下工具的检测装置，具体地说是一种用于在封隔器试验之前单独对胶筒进行测试的胶筒测试工装。


背景技术：

2.在封隔器研发设计过程中，需要封隔器进行性能试验。封隔器用于封隔各种尺寸管柱与井眼之间以及管柱之间环形空间，达到隔绝产层、控制产液，起到保护套管的目的。封隔器的可径向朝外张开的胶筒是较为关键的部件，其优劣直接影响封隔器的密封性能。
3.因此新研发封隔器在定型之前，需要对其性能进行测试，以保证能够正常工作。在封隔器的测试过程中存在很多不确定因素，很难做到一次测试成功。每一次测试后都需要进行封隔器拆卸并更换新的胶筒，过程繁琐、测试周期长。同时，反复拆卸增加了封隔器其他零部件损伤的风险，会额外增加产品的研发成本。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决现有的问题，旨在提供一种用于在封隔器试验之前单独对胶筒进行测试的胶筒测试工装。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案中，模拟套管的内部设有芯轴、上活塞和下活塞，其中：芯轴的外壁依次设有上规环、胶筒和下规环；模拟套管的上端内壁设有可移动的上活塞，模拟套管的下端内壁固定有用于抵住下规环的下活塞，模拟套管位于胶筒两端的侧壁上分别设有贯通的打压口；推动上活塞对上规环施力，进而挤压胶筒扩张至紧贴模拟套管的内壁（即坐封状态），并自打压口加压以检测其密封性。
6.其中，芯轴的上端外壁与上活塞内壁固定连接，推动芯轴移动，进而驱动上活塞的下端带动上规环挤压胶筒。
7.其中，芯轴的上端外壁通过两者之间台阶结构的接触面驱动上活塞作移动。
8.其中，上活塞的下端与上规环的上端之间还设有传递压力的顶环。
9.其中，还包括推环，所述推环的下端面与芯轴上端面接触，推环的上端面由推杆施力。
10.其中，模拟套管的下端外壁设在用于固定的法兰盘上。
11.其中，还包括使得胶筒维持坐封状态的端盖，所述端盖可与模拟套管上端外壁连接；端盖内部设有可顶住上活塞上端面的顶板。
12.其中，上活塞、下活塞的外壁与模拟套管的内壁之间、上活塞、下活塞的内壁与芯轴的外壁之间分别设有用于密封的o形圈、挡圈。
13.和现有技术相比，本实用新型可单独对胶筒的密封性能进行测试，在胶筒密封性能测试合格以后再安装到封隔器上进行整机试验，一方面提高了封隔器试验的成功率，缩短了封隔器试验周期，提高了封隔器研发效率；另一方面减少了封隔器反复拆卸的次数，从而减少了零部件损伤的风险，降低了产品研发成本。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
15.参见附图，1-推杆、2-端盖、3-上活塞、4-推环、5-挡圈i、6-o形圈i、7-挡圈ii、8-o形圈ii、9-模拟套管、10-顶环、11-上规环、12-芯轴、13-胶筒、14-下规环、15-法兰盘、16-下活塞、17-打压口、18-顶板。
具体实施方式
16.现结合附图对本实用新型作进一步地说明。为便于描述，下文以指向上活塞的方向为上。
17.参见图1，图1展示的是本实用新型的一个实施例。模拟套管下端的内、外壁上均有螺纹，用于固定的法兰盘与模拟套管下端的外螺纹固定连接，下活塞的外壁与模拟套管下端的内螺纹固定连接。
18.模拟套管内壁上从下到上依次是下活塞、下规环、胶筒、上规环、顶环、上活塞。上活塞上端的内壁还有一处径向朝内延伸的限位台阶。
19.芯轴的外壁从上到下安装有上活塞、顶环、上规环、胶筒、下规环和下活塞，芯轴的外壁的径向朝外延伸的台阶与上活塞内壁的限位台阶形成限位阶梯结构，并存在相互接触的接触面面。芯轴的上端面上设有推环，推环的上端面是推杆的下端。
20.在模拟套管的下端有一处打压口，位于下规环与下活塞之间，即胶筒的下方；同时模拟套管的上端也有一处打压口，位于顶环和上规环之间，即胶筒的上方。坐封完成后，可通过这两个打压口对胶筒进行密封性能试验。
21.本实施例在使用时，在将法兰盘与试验架固定好以后，安装加热装置、连接试压管线并加温；当温度达到工作额定温度后，保温一定时间。保温结束后，上端通过推杆施加压缩载荷坐封胶筒。具体过程如下：
22.由拉拔试验机所施加的压缩载荷通过推杆、推环、芯轴、顶杆依次传递至上规环的上端，即：芯轴的上端外壁通过两者之间台阶结构的接触面驱动上活塞作向下移动，上活塞的下端由顶环将压力传递至上规环的上端，最终通过上规环的下端来压缩胶筒。而胶筒的下端通过下规环顶住下活塞的上端面，下活塞与模拟套管之间通过螺纹连接并固定。
23.当压缩载荷达到胶筒的最小坐封吨位后，需将压缩载荷保持一定时间。在卸掉压缩载荷前，拧紧端盖与模拟套管之间的螺纹，端盖内部的顶板可顶住上活塞上端面，从而保证胶筒始终处于坐封状态。至此，封隔器的胶筒坐封完成。胶筒坐封完成以后，再分别通过打压口对封隔器进行压力测试，验证胶筒的密封性能是否满足设计要求。
24.本实施例可以在封隔器整机试验之前对胶筒密封性能进行测试，在胶筒密封性能测试合格以后再安装到封隔器上进行整机试验，提高了封隔器试验的成功率，缩短了封隔器试验周期，提高了封隔器研发效率。同时减少了封隔器反复拆卸的次数，从而减少了零部件损伤的风险，降低了产品研发成本。
25.作为优选，上活塞、下活塞的外壁与模拟套管的内壁之间设有用于密封的o形圈ii、挡圈ii;上活塞、下活塞的内壁与芯轴的外壁之间亦设有用于密封的o形圈i、挡圈i。
26.上面结合附图及实施例描述了本实用新型的实施方式，实施例给出的结构并不构成对本实用新型的限制，本领域内熟练的技术人员可依据需要做出调整，在所附权利要求
的范围内做出各种变形或修改均在保护范围内。


技术特征：
1.一种胶筒测试工装，其特征在于：模拟套管的内部设有芯轴、上活塞和下活塞，其中：芯轴的外壁依次设有上规环、胶筒和下规环；模拟套管的上端内壁设有可移动的上活塞，模拟套管的下端内壁固定有用于抵住下规环的下活塞，模拟套管位于胶筒两端的侧壁上分别设有贯通的打压口；推动上活塞对上规环施力，进而挤压胶筒扩张至紧贴模拟套管的内壁，并自打压口加压以检测其密封性。2.根据权利要求1所述的胶筒测试工装，其特征在于：芯轴的上端外壁与上活塞内壁固定连接，推动芯轴移动，进而驱动上活塞的下端带动上规环挤压胶筒。3.根据权利要求2所述的胶筒测试工装，其特征在于：芯轴的上端外壁通过两者之间台阶结构的接触面驱动上活塞作移动。4.根据权利要求2所述的胶筒测试工装，其特征在于：上活塞的下端与上规环的上端之间还设有传递压力的顶环。5.根据权利要求2所述的胶筒测试工装，其特征在于：还包括推环，所述推环的下端面与芯轴上端面接触，推环的上端面由推杆施力。6.根据权利要求1所述的胶筒测试工装，其特征在于：模拟套管的下端外壁设在用于固定的法兰盘上。7.根据权利要求1-6任一所述的胶筒测试工装，其特征在于：还包括使得胶筒维持坐封状态的端盖，所述端盖与模拟套管上端外壁连接；端盖内部设有可顶住上活塞上端面的顶板。8.根据权利要求1-6任一所述的胶筒测试工装，其特征在于：上活塞、下活塞的外壁与模拟套管的内壁之间设有用于密封的o形圈、挡圈。9.根据权利要求1-6任一所述的胶筒测试工装，其特征在于：上活塞、下活塞的内壁与芯轴的外壁之间设有另一组用于密封的o形圈、挡圈。

技术总结
胶筒测试工装，芯轴的外壁依次设有上规环、胶筒和下规环；模拟套管的上端内壁设有可移动的上活塞，模拟套管的下端内壁固定有下活塞，模拟套管的侧壁上设有贯通的打压口；推动上活塞对上规环施力，进而挤压胶筒扩张至紧贴模拟套管的内壁，自打压口加压以检测其密封性。本实用新型可单独对胶筒的密封性能进行测试，提高了封隔器试验的成功率，缩短了封隔器试验周期；减少了封隔器反复拆卸的次数，降低了产品研发成本。了产品研发成本。了产品研发成本。


技术研发人员：曾仕军 余细波 司立民 赵楠 陈虎
受保护的技术使用者：上海优强石油科技有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/7/19