专利名称：一种封隔器性能测试机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于油田井下封隔器各种性能测试的一种地面检测装置。
油田用封隔器性能检测装置，主要以试验井或分体试验罐等形式存在；设备投入的规模大，封隔器装拆较复杂，劳动强度大，且封隔器的各种性能指标不能同步获取。国内具有井下工具测试功能试验装置见《井下工具组装试验机》，专利号CN86202142U，该装置侧重于封隔器及井下工具的拆卸和组装，对可用于测试井下工具的各种机械物理性能及中间模拟试验的试验井筒的结构和功能提得较少，固只能对井下封隔器的解封情况，摩擦力、扭力、拉力、压力等参数的测试，这些试验对产品的最终的技术指标的测定是有益的，不足之处；对封隔器在研制过程中的结构参数的确定，不能给出较直观确切的数据，尤其是以液力坐封的封隔器。
本实用新型的目的在于克服背景技术中的不足，提供一种能满足测试功能全，封隔一次装入后，能满足《SY5106-86油气田封隔器通用技术条件》中要求的各项指标的测试，能模拟封隔器在井中工作状态下的密封性能测试，并能在实测胶筒压缩矩的同时进行胶筒的密封性测试，这一指标在试验井或其它简易试验罐的测试中是无法获得常温和加温测试也可一次装入后获取各项技术指标。各压力系统设置压力表供工作人员直接观察和数据采集处理系统可将试验的数据直接输出。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型主要由液压动力装置、定位销、联接器、高压软管、模拟井筒，热液循环及保温装置、试压动力分流管汇、支架、下支撑座、双头螺栓、螺母及热片、上压盖和数据采集处理装置组成，下支撑座由定位销固定在支架上，将液压缸，模拟井筒设在下支撑座上，上压盖盖上后，由双头螺栓、螺母热片固定好液压缸和模拟井筒；试压分液管汇中的四个回路分别与高压软管、上环空进口接头、下环空进口接头和热循环平衡腔进口接头螺纹联接；联接器的轴接头与液缸轴螺纹联接，二通接头与前拉杆螺纹联接；高压软管与二通接头上的中心腔进液口接头螺纹联接；数据采集处理装置，热循环及保温装置，液压动力装置联接；由模拟井筒前接头，外套管，内工作筒和模拟井筒下接头构成模拟井筒，模拟井筒前接头内扣与工作筒螺纹联接，外扣与外套管螺纹联接；模拟井筒后接头与工作筒螺纹联接，其外工作面与外套管配合密封；在模拟井筒上还设置了上环空进口接头，下环空进口接头，热循环或平衡腔进口接头，热循环平衡腔上出口接头，放空接头及温度表接头，且前后为快速联接结构，前快速接头上设有L形密封件，由密封压帽压紧与中心拉杆保持密封；由截止阀，单流阀，溢流阀，卸荷阀组成的四条动力回路，分别接通中心腔，油套上环腔、热循环或平衡腔和油套下环腔，动力液由试压泵提供；由液压缸，液压油箱，油滤清器，齿轮泵，电磁换向阀，溢流阀以及电控部分组成液压动力装置，为测试机提供水平位移的动力；由压力表，压力传感器，表截止阀，压力传感器，表截止阀和温度表，温度传感器以及数据采集器，计算机和打印机等构成的数据采集处理装置；计算机内装有特制的专用软件，采集的数据经处理输出测试结果。由电磁换向阀，齿轮泵电机，试压泵电机，热液循环泵电机组成电控柜装置，主要起到液缸动力控制，试压动力液提供，热循液提供及温度控制；由热循环或平衡腔，截止阀，液热源器，热循环泵构成的保温及热控装置；由轴接头，联接螺帽，变径接头构成的联接器，二通接头上设有中心腔进液口接头。联接器具有一定的径向调偏能力，便于液缸轴，液压软管和前拉杆联接，并起到传递轴向运移和输送动力液的双重功能；由封隔器上端与模拟井筒中的前接拉杆联接，其下端与后拉杆联接，前后均采用前快速接头，密封压帽，L形密封件组成的密封结构。
本实用新型与现有技术相比有如下优点1)封隔器安装拆卸方便简捷，前后采用快速联接机构，连接器有调偏功能。2)操作方便，四条液压回路均设有手动截止阀和单流阀。3)各压力系统设置压力表供工作人员直接观察和数据采集处系统可将试验的数据直接输出。4)该机测试功能全，封隔一次装入后，能满足《SY5106-86油气田封隔器通用技术条件》中要求的各项指标的测试，能模拟封隔器在井中工作状态下的密封性能测试，并能在实测胶筒压缩矩的同时进行胶筒的密封性测试，这一指标在试验井或其它简易试验罐的测试中是无法获得常温和加温测试也可一次装入后获取各项技术指标。5)该测试机具有投资少，是封隔器等其它工具较实用的专用测试设备。本测试结构可实现封隔器坐封时的胶筒压缩矩和密封的可靠性同步测试。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述
图1封隔器性能测试机结构示意图；图2封隔器性能测试机流程展开图；图3模拟井筒结构图；图4联接器结构图。
图中1-液压动力装置、2-定位销、3-联接器、4-高压软管、5-模拟井筒、6-热液循环及保温装置、7-试压动力分流管汇、8-支架、9-下支撑座、10-双头螺栓、11-螺母及热片、12-上压盖、13-地脚螺栓及螺母、14-液压缸、15-表面截止阀、16-压力传感器1、17-压力表1、18-液压油箱、19-油滤清器、20-齿轮泵、21-电磁换向阀、22-益流阀1、23-数据采集处理装置、24-液缸轴、25-压力表2、26-卸压阀1、27-压力表3、28-益流阀2、29-压力传感器2、30-截止阀1、31-截止阀2、32-压力表4、33-手动卸压阀2、34-截止阀3、35-压力表5、36-手动截止阀4、37-单流阀、38-压力表6、39-试压油箱、40-试压泵、41-截止阀5、42-温度表、43-温度传感器(温控)、44-液热源器、45-热液循环泵、46-封隔器、47-手动卸压阀4、48-截止阀6、49-手动卸压阀3、50-油套下环腔、51-热循环或平衡腔、52-油套上环腔、53-中心腔、54-轴接头、55-联接螺帽、56-变经接头、57-二通接头、58-中心拉杆、59-密封压帽、60-前快速接头、61-L形密封件、62-模拟井筒前接头、63-热循环和平衡腔上出口接头、64-外套管、65-内工作筒、66-温度表接头、67-模拟井筒下接头、68-后快速接头、69-手柄、70-下环空进口接头、71-热循环或平衡腔进口接头、72-放空接头、73-丝堵、74-上环空进口接头、75-后空心拉杆、76-数据采集器、77-计算机、78-打印机、79-电控柜、80-中心腔进液口接头。
本实用新型主要由液压动力装置1，联接器3，高压软管4，模拟井筒5，保温及热循环装置6，试压动力分流管汇7，支架8，下支撑座9，上压盖12和数据采集处理装置23组成。
测试机固定部分组成下支撑座9由定位销2固定在支架8上，将液压缸14，模拟井筒5放在下支撑座9上，上压盖12盖上后，由双头螺栓10，螺母及热片11固定好液压缸14和模拟井筒5。试压分液管汇7中的四个回路分别与高压软管4、上环空进口接头74、下环空进口接头70和热循环平衡腔进口接头71螺纹联接；联接器3的轴接头5、4与液缸轴24螺纹联接，二通接头57与前拉杆58螺纹联接；高压软管4与二通接头57上的中心腔进液口接头80螺纹联接；数据采集处理装置23，热循环及保温装置6，液压动力装置1联接(如图1、图2所示)。图3所示模拟井结构组成模拟井筒前接头62内扣与工作筒65螺纹联接，外扣与外套管64螺纹联接；模拟井筒后接头67与工作筒65螺纹联接，其外工作面与外套管64配合密封。
测试机可拆卸安装部分组成如图3所示模拟井筒5上的密封压帽59与前快速接头60螺纹联接，压紧L形密封件61套在前拉杆58上，将前快速接头60对准模拟井筒前接头62开槽处推入，搬动手柄69，顺时针旋转60°即处于工作状态，同理将后快速接头68推入模拟下接头67，搬动手柄69顺时针旋转60°即处于工作状态。图4所示联接器3上的轴接头54与液缸轴24螺纹联接；将联接螺帽55套在二通接头57上，二通接头57内扣与变经接头56螺纹联接，二通接头57外丝扣与前拉杆58螺纹联接，前拉杆58后接封隔器46；联接螺帽55与轴接头54螺纹联接，最后高压软管4与二通接头57上的中心腔进液口接头80螺纹联接。
1)当常规常温测试时封隔器46按图1、图4所示结构装入，流程中各表截止阀处于开启状态其它截止阀处于关闭状态。开启试压泵40，测试步骤如下a、封隔器坐封打开截止阀30，动力液经单流阀37，溢流阀28，联接器3进入前拉杆58的中心腔53然后进入封隔器内腔，压力升至坐封压力时，关闭截止阀30。b、上密封测试打开截止阀31，动力液经单流阀37，溢流阀28，上环腔进口接头74进入油套上环腔52，压力升至需测试压力时，关闭截止阀31，稳压结束后打开手动截止阀33卸压。c、下密封测试打开截止阀36动力液经单流阀37，溢流阀28，下环空进口接头70进入油套下环腔50，压力升至需测试压力时，关闭截止阀36。稳压结束后打开截止阀47卸压。d、解封打开截止阀26，使中心腔53卸压，开启液压泵20，液压经电磁换向阀21由电控柜79控制液缸14，经联接器3，前拉杆58给封封器46施加拉或推力截荷，使之解封。
2)当高温测试时封隔器46按图2结构联接，封隔器尾部经专用接头与后空心拉杆75联接，其密形式按前拉杆58相同的快速联接密封结构。流程中各表截止阀处于开启状态，其它截止阀处于关闭状态。测试步骤如下a、打开截止阀48、41，开启热循环泵45，热液经热循环或平衡腔进口接头71进入热循环或平衡腔51经热循环或平衡腔上出口接头63回到热液源器44，温度要控制在试验要求的范围内。b、封隔器的各性能坐封，上、下密封及解封，按常规常温测试步骤进行。
3)数据录取数据采集器23自动的录取各点压力值，试验结束后，经计算机77处理后，由打印机78输入测试数据。
权利要求1．一种封隔器性能测试机，主要由液压动力装置、定位销、联接器、高压软管、模拟井筒，热液循环及保温装置、试压动力分流管汇、支架、下支撑座、双头螺栓、螺母及热片、上压盖和数据采集处理装置组成，下支撑座(9)由定位销(2)固定在支架(8)上，其特征在于液压缸(14)，模拟井筒(5)设在下支撑座(9)上，上压盖(12)盖上后，由双头螺栓(10)、螺母或热片(11)固定液压缸(14)和模拟井筒(5)；试压分液管汇(7)中的四个回路分别与高压软管(4)、上环空进口接头(74)、下环空进口接头(70)和热循环平衡腔进口接头(71)螺纹联接；联接器(3)的轴接头(54)与液缸轴(24)螺纹联接；高压软管(4)与二通接头(57)上的中心腔进液口接头(80)螺纹联接；数据采集处理装置(23)，热循环及保温装置(6)，液压动力装置(1)联接；由截止阀(30)、(31)、(34)、(36)、，单流阀(37)，溢流阀(28)，卸荷阀(26)、(33)、(49)、(47)、组成的四条动力回路，分别接通中心腔(53)，油套上环腔(52)、热循环或平衡腔(51)和油套下环腔(50)；为测试机提供水平位移的动力的液压动力装置由液压缸(14)，液压油箱(18)，油滤清器(19)，齿轮泵(20)，电磁换向阀(21)，溢流阀(22)以及电控部分组成；数据采集处理装置(23)由压力表(17)、(25)，压力传感器(16)，表截止阀(15)，压力表(27)，(32)、(35)、(38)，压力传感器(29)，表截止阀(15)和温度表(42)，温度传感器(43)以及数据采集器(76)，计算机(77)和打印机(78)联接而成；由电磁换向阀(21)，齿轮泵(20)，试压泵(40)，热液循环泵(45)组成电控柜装置；由热循环或平衡腔(51)，截止阀(41)、(48)、(49)，液热源器(44)，热液循环泵(45)构成的保温及热控装置；液缸轴(24)，液压软管(4)和前拉杆(58)联接。
2．根据权利要求1所述的封隔器性能测试机，其特征在于由模拟井筒前接头(62)，外套管(64)，内工作筒(65)和模拟并筒下接头(67)构成模拟井筒(5)，模拟井筒前接头(62)内扣与工作筒(65)螺联接，外扣与外套管(64)螺纹联接；模拟井筒后接头(67)与工作筒(65)螺纹联接，其外工作面与外套管(64)配合密封；在模拟井筒上设置了上环空进口接头(74)，下环空进口接头(70)，热循环或平衡腔进口接头(71)，热循环和平衡腔出口接头(63)，放空接头(72)及温度表接头(66)，且前后为快速联接结构，前快速接头(60)上设有L形密封件(61)，由密封压帽(59)压紧与中心拉杆(58)保持密封；由封隔器(46)上端与模拟井筒(5)中的前拉杆(58)联接，其下端与后拉杆(75)联接，前后均为前快接头(60)，密封压帽(59)，L形密封件(61)组成的密封结构。
3．根据权利要求1所述的封隔器性能测试机，其特征在于联接器(3)上的轴接头(54)与液缸轴(24)螺纹联接；联接螺帽(55)套在二通接头(57)上，二通接头(57)内扣与变径接头(56)螺纹联接，二通接头(57)外丝扣与前拉杆(58)螺纹联接，前拉杆(58)后接封隔器(46)；联接螺帽(55)与轴接头(54)螺纹联接，高压软管(4)与二通接头(57)上的中心腔进液口接头(80)螺纹联接。
专利摘要本实用新型涉及一种封隔器性能测试机,主要由液压动力装置、联接器、高压软管、模拟井筒,热液循环及保温装置、试压动力分流管汇、支架、下支撑座、双头螺栓、螺母及热片、上压盖和数据采集处理装置组成,能模拟封隔器在井中工作状态下的密封性能测试,并能在实测胶筒压缩矩的同时进行胶筒的密封性测试,在试验井或其它简易试验罐的测试中是无法获得常温和加温测试也可一次装入后获取各项技术指标。各压力系统设置压力表可直接观察,数据采集处理装置可将试验的数据直接输出。
文档编号G01M3/00GK2318630SQ97243440
公开日1999年5月12日 申请日期1997年10月27日 优先权日1997年10月27日
发明者石建设, 顾春元 申请人:江苏石油勘探局石油工程技术研究院