封隔器胶筒密封性能测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钻井领域，特别是涉及一种封隔器胶筒密封性能测试装置。
【背景技术】
[0002]井喷是井内流体(例如，石油)在压力作用下，不受控制地喷出到井口之外的现象。收缩式封隔器内的封隔器胶筒是保证封隔器有效密封的重要元件，用于封堵井口以防止井喷现象的发生。但是，只有当封隔器胶筒与井口的钻杆紧密地密封在一起时，才能有效防止井喷事故的发生，否则并不能起到有效的封堵效果。
[0003]在现有技术中，并没有专门用于测试收缩式封隔器的封隔器胶筒的密封性能的装置，通常是直接在井中使用收缩式封隔器。这样一来，如果封隔器胶筒的密封性能无法达到设计要求，那么封隔器胶筒与钻杆之间不能紧密密封，将会导致井喷事故，威胁到作业人员的安全。
[0004]因此，需要一种测试封隔器胶筒的密封性能的装置。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明提出了一种封隔器胶筒密封性能测试装置，通过使用这种封隔器胶筒密封性能测试装置能有效测得封隔器胶筒的密封性能。
[0006]根据本发明提出了一种封隔器胶筒密封性能测试装置，包括实验箱，容纳于实验箱内的实验钻杆，以及连通到实验箱内的第一控压组件；其中，封隔器胶筒能以套接在实验钻杆外的方式容纳在实验箱内，封隔器胶筒能径向收缩并坐封在实验钻杆上，在封隔器胶筒的一侧形成与封隔器胶筒和实验钻杆的接触处相连的第一施压腔，第一控压组件连通到第一施压腔内，通过第一控压组件向第一施压腔内灌注流体而挤压封隔器胶筒和实验钻杆的接触处，以测试封隔器胶筒的密封性能。
[0007]通过这种封隔器胶筒密封性能测试装置，能使封隔器胶筒径向向内收缩并与实验钻杆相接触，即是说，能使封隔器胶筒坐封在实验钻杆上。此时，可在封隔器胶筒的一侧形成第一施压腔。第一施压腔与封隔器胶筒和实验钻杆的接触处相连通，通过第一控压组件向第一施压腔内注入流体，可向封隔器胶筒和实验钻杆的接触处注入流体。如果流体能穿过封隔器胶筒与钻杆之间的接触处，那么封隔器胶筒与实验钻杆之间不能有效坐封，封隔器胶筒的密封性能较差。如果封隔器胶筒能保持与钻杆紧密接触而使流体保持在连接处之夕卜，则说明封隔器胶筒能有效坐封于钻杆上，封隔器胶筒的密封性较好。通过这种方法能有效测试封隔器胶筒的密封性能，并能由此保证投入到使用中的封隔器胶筒的密封性能较好，能有效防止井内流体喷出，进而保证了作业人员的安全。
[0008]在一个实施例中，第一控压组件包括设置于实验箱之外的第一流体泵，以及连通第一流体泵和第一施压腔的第一连通管。第一流体泵将流体送入到第一施压腔内，以使第一施压腔内的流体具有一定的静压力。另外，第一流体泵设置于实验箱之外方便了使用者进行操作。
[0009]在一个实施例中，第一控压组件还包括设置于实验箱之外并与第一连通管相连的第一测压器。第一测压器能测得与其相连的第一连通管内的流体静压力，从而能测得与第一连通管相连通的第一施压腔内的流体静压力。第一测压器处于实验箱之外方便了使用者对第一测压器测得的压力进行观察。
[0010]在一个实施例中，在封隔器胶筒的外周壁与实验箱的内壁之间形成第二施压腔，通过向第二施压腔内加压能使封隔器胶筒径向收缩并与实验钻杆相接触。通过这种结构能有效向封隔器胶筒施加使其径向向内收缩的坐封力。
[0011 ] 在一个实施例中，封隔器胶筒密封性能测试装置还包括连通到第二施压腔内的第二控压组件，通过第二控压组件向第二施压腔内灌注流体而使封隔器胶筒径向向内收缩并与实验钻杆相接触。通过第二施压腔向第二施压腔内灌注流体能均匀地向封隔器胶筒的侧周壁施力，以使得封隔器胶筒均匀地径向向内收缩。另外，通过这种结构能使封隔器胶筒的坐封方式更加贴近于实际在井内使用封隔器胶筒时的封隔器胶筒的坐封方式。
[0012]在一个实施例中，第二控压组件包括设置于实验箱之外的第二流体泵，以及连通第二流体泵和第二施压腔的第二连通管。第二流体泵将流体泵送至第二施压腔内，能使第二施压腔内的流体具有一定的静压力。另外，将第二流体泵设置于实验箱之外，方便了使用者对其进行操作。
[0013]在一个实施例中，第二控压组件还包括设置于实验箱之外并与第二连通管相连的第二测压器。第二测压器能测得与其相连的第二连通管内的流体静压力，从而能测得与第二连通管相连通的第二施压腔内的流体静压力。第二测压器处于实验箱之外能方便使用者对其进行观察。
[0014]在一个实施例中，封隔器胶筒密封性能测试装置还包括控温组件，温控组件包括容纳实验箱的壳体，以及与壳体相连以控制壳体内的温度的调温器。通过调温器控制壳体内的温度，能由此使实验箱及其内部的封隔器胶筒处于所需的环境温度下。通过这种结构能方便地测得封隔器胶筒在不同环境温度下的密封性能。
[0015]在一个实施例中，壳体包括用于承载实验箱的底板，以及与底板相接触并与底板一起包围实验箱的顶罩。壳体的这种结构令使用者可以更加方便地将实验箱放入到壳体内。
[0016]在一个实施例，第二流体泵设置于顶罩之外，第二连通管穿过顶罩以连通第二流体泵和第二施压腔。这种设置能够更加方便使用者对第二流体泵进行操作。
[0017]与现有技术相比，本发明的封隔器胶筒密封性能测试装置的优点在于:(I)能使封隔器胶筒径向向内收缩并与实验钻杆相接触。此时，可在封隔器胶筒的一侧形成第一施压腔。(2)第一施压腔与封隔器胶筒和实验钻杆的接触处相连通，通过第一控压组件向第一施压腔内注入流体，可向封隔器胶筒和实验钻杆的接触处注入流体。(3)如果流体能穿过封隔器胶筒与钻杆之间的接触处，那么封隔器胶筒与实验钻杆之间不能有效坐封，封隔器胶筒的密封性能较差。如果封隔器胶筒能保持与钻杆紧密接触而使流体保持在连接处之夕卜，则说明封隔器胶筒能有效坐封于钻杆上，封隔器胶筒的密封性较好。(4)通过这种方法能有效测试封隔器胶筒的密封性能，并能由此保证投入到使用中的封隔器胶筒的密封性能较好，能有效防止井内流体喷出，进而保证了作业人员的安全。
【附图说明】
[0018]在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。
[0019]图1是本发明的封隔器胶筒密封性能测试装置的一个实施例的整体结构示意图。
[0020]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0022]图1示意性显示了本发明的封隔器胶筒密封性能测试装置100的一个实施例。
[0023]封隔器胶筒密封性能测试装置100包括实验箱10和容纳于所述实验箱10内的实验钻杆20。如图1所示，在对封隔器胶筒30进行测试时，将封隔器胶筒30以套接在实验钻杆20之外的方式放入到封隔器胶筒30内。
[0024]实验箱10、实验钻杆20和封隔器胶筒30可组成模拟封隔器，其为其为实际使用的封隔器的模型，用以为封隔器胶筒30模拟出近似于井内使用时的真实环境。
[0025]在进行测试时，首先在封隔器胶筒30的外周壁上施加沿封隔器胶筒30的径向向内的坐封力，以使封隔器胶筒沿径向向内收缩至与套设在其内侧的实验钻杆20相接触，由此将封隔器胶筒坐封在实验钻杆上。
[0026]在封隔器胶筒的下侧形成有第一施压腔40。如图1所示，在封隔器胶筒尚未坐封时，第一施压腔40与封隔器胶筒30和实验钻杆10之间的空隙相连通。封隔器胶筒密封性能测试装置100还包括第一控压组件，第一控压组件连通至第一施压腔40内。在封隔器胶筒坐封时，其与实验钻杆之间的空隙消除，以使封隔器胶筒与实验钻杆相接触。此时，封隔器胶筒与实验钻杆的接触处与第一施压腔40相连。并且此时，第一施压腔40是密封的。
[0027]通过第一控压组件向第一施压腔40内输入流体至流体能挤压到封隔器胶筒与实验钻杆的接触处。如果封隔器胶筒受挤压而径向向外扩张变形至其在封隔器胶筒和实验钻杆之间重新形成空隙，那么此时第一施压腔40将不再密封，流体将能进入甚至穿过空隙。这说明封隔器胶筒的密封性能较差，将这种封隔器胶筒使用到井内，无法避免井喷现象的发生。如果封隔器胶筒受到流体挤压而仍能与实验钻杆紧密贴合，令第一施压腔40保持为密封的，那么即说明封隔器胶筒的密封性能较好，使用这种封隔器胶筒能有效防止井喷现象的发生，保证了作业人员的安全。
[0028]第一控压组件包括与第一施压腔40相连通的第一流体泵50。流体由第一流体泵50泵送入到第一施压腔40内，能有效使第一施压腔40内充满具有一定静压力的流体。另夕卜，为了方便作业人员对第一流体泵50进行操作，可将第一流体泵50设置于实验箱之外，并设置有连通第一流体泵50与第一施压腔40的第一连通管52。
[0029]第一控压组件还包括设置在第一连通管52上并能检测到第一连通管52内的流体的压力的第一测压器51。由于第一连通管52是与第一施压腔40相连通的，因此第一测压器51测得的第一连通管52内的流体静压力，即是第一施压腔40内的流体静压力。如果封隔器胶筒30与实验钻杆20有效接触，那么第一施压腔40将会保持在密封状态中，这样第一施压腔40内的流体静压力将不会改变。如果封隔器胶筒30坐封失败，第一施压腔40内的流体无法完全保持在第一施压腔40中，那么第一施压腔4