一种液压变径扶正器性能参数测试系统和方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及石油开发和勘探技术领域，特别涉及一种液压变径扶正器性能参数测试系统和方法。
【背景技术】
[0002]扶正器常用在斜井或水平井中，用以提高固井套管的居中度。目前，扶正器主要包括刚性式扶正器、弹簧片式扶正器和液压变径扶正器等。为了能有效提高固井套管的居中度，有必要对扶正器的性能参数进行测试，以确保扶正器的良好性能。
[0003]现有技术中，对扶正器的性能参数进行测试一般是依据国家标准进行的。例如，名称为“弓形弹簧套管扶正器”的国家标准GB/T 19831.1-2005提供了一种扶正器的测试装置和方法。
[0004]在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题:
[0005]上述现有技术中的测试装置和方法，一方面，往往直接对扶正器的性能参数进行测试，没有模拟扶正器实际在井下的外部受力状况，因此测试得到的性能参数不准确，误差较大。
[0006]另一方面，与刚性式扶正器和弹簧片式扶正器相比，液压变径扶正器的扶正装置安装在扶正器内部，其性能参数主要包括扶正器内腔压力与扶正机构伸出距离的关系以及极限承压能力等。上述现有技术中的测试装置和方法，无法对液压变径扶正器的性能参数进行有效测试。
【发明内容】
[0007]本申请实施例的目的是提供一种液压变径扶正器性能参数测试系统和方法，以对液压变径扶正器的性能参数进行准确的测试。
[0008]为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种液压变径扶正器性能参数测试系统和方法是这样实现的:
[0009]一种液压变径扶正器性能参数测试系统，包括箱体、井眼模拟器、打压器、传力器、液压缸、加压器、液压喷嘴、红外线发射器和红外线接收器，其中，
[0010]所述井眼模拟器可拆卸地安装在所述箱体底部，用于容纳待测液压变径扶正器；
[0011]所述打压器通过液压管路与所述液压缸相连接，所述液压缸与所述传力器相连接，所述传力器与所述待测液压变径扶正器的外壁相接触，所述打压器用于通过所述液压缸和传力器向待测液压变径扶正器施加外部压力；
[0012]所述加压器通过液压管路与所述液压喷嘴相连接，所述液压喷嘴与所述待测液压变径扶正器的内腔相连接，所述加压器用于通过所述液压喷嘴向待测液压变径扶正器施加内部压力；
[0013]所述红外线发射器与待测液压变径扶正器的一端相连接，所述红外线接收器用于接收所述红外线发射器发射的红外线。
[0014]一种液压变径扶正器性能参数测试方法，该方法包括:
[0015]将待测液压变径扶正器置于井眼模拟器内，将所述待测液压变径扶正器的一端与红外线发射器相连接，内腔与液压喷嘴相连接；
[0016]获取红外线发射器的初始位置；
[0017]在夹持卡盘松开待测液压变径扶正器的情况下，使用打压器对待测液压变径扶正器施加预设的第一压力，使用加压器对待测液压变径扶正器的内腔施加从O开始逐步增加的第二压力，直至待测液压变径扶正器的扶正机构完全伸出为止，在第二压力变化的过程中，实时记录第二压力的数值，并获取该第二压力数值下红外线发射器的位置；
[0018]基于所述初始位置、第二压力的数值以及第二压力数值下红外线发射器的位置，获取待测液压变径扶正器内腔压力与扶正机构伸出距离的关系。
[0019]由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例通过打压器对待测液压变径扶正器施加第一压力，以及加压器向待测液压变径扶正器的内腔施加第二压力，可以模拟待测液压变径扶正器在受到外部压力的情况下，液压变径扶正器内腔压力与扶正机构伸出距离的关系，可以模拟液压变径扶正器实际在井下的受力状况，从而可以对液压变径扶正器的性能参数进行准确的测试。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本申请液压变径扶正器性能参数测试系统在待测液压变径扶正器扶正机构伸出前的剖面图；
[0022]图2为本申请液压变径扶正器性能参数测试系统沿图1A-A方向的剖面图；
[0023]图3为本申请液压变径扶正器性能参数测试系统的功能结构示意图；
[0024]图4为本申请液压变径扶正器性能参数测试方法的流程图；
[0025]图5为本申请液压变径扶正器性能参数测试系统在待测液压变径扶正器扶正机构伸出后的剖面图；
[0026]图6为本申请液压变径扶正器性能参数测试系统沿图5A-A方向的剖面图。
【具体实施方式】
[0027]为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0028]现有技术中，常规的扶正器主要包括刚性式扶正器和弹簧片式扶正器等。为了进一步提高扶正器的性能，技术人员进一步发明了液压变径扶正器。例如，公告号为CN203008808U的中国实用新型专利公开了一种带旋流功能的可变径套管扶正器。与常规扶正器相比，液压变径扶正器的扶正机构(一般为扶正块)安装在扶正器内部。通过向液压变径扶正器的内腔加压，该扶正机构在压力的作用下沿径向运动，向外伸出，从而提高固井套管居中度，达到扶正目的。上述现有技术中的测试装置和方法一般是针对常规扶正器的。由于液压变径扶正器的结构和工作方式与常规扶正器相比发生了变化，因此上述现有技术中的测试装置和方法不能够很好地对液压变径扶正器的性能参数进行测试。本申请实施例的测试系统和方法，可以对液压变径扶正器的性能参数进行准确的测试。
[0029]下面介绍本申请液压变径扶正器性能参数测试系统的一个实施例。图1为本申请测试系统在待测液压变径扶正器扶正机构伸出前的剖面图。图2为图1所示的测试系统沿A-A方向的剖面图。由图1和图2可知，该测试系统包括井眼模拟器21、箱体20、夹持卡盘17、模数/数模转换器7 (ADC/DAC)、计算机9、打压器1、传力器13、液压缸10、扭矩提供器19、传动轴18、加压器11、液压喷嘴16、红外线发射器4和红外线接收器3等。
[0030]井眼模拟器21可拆卸地安装在箱体20的底部，用于容纳待测液压变径扶正器14。夹持卡盘17用于夹持待测液压变径扶正器14。夹持卡盘17的轴心线与待测液压变径扶正器14的轴心线在同一直线上。
[0031]打压器1、传力器13和液压缸10可以组成液压装置。打压器I通过液压管路与液压缸10相连接。液压缸10与传力器13相连接。传力器13与待测液压变径扶正器14的外壁相接触。打压器I产生的压力通过液压缸10和传力器13施加至待测液压变径扶正器14。所述液压装置可以模拟井下环境对液压变径扶正器的外部压力，例如模拟固井套管个数、固井套管重力以及钻井液对液压变径扶正器受力的影响。
[0032]扭矩提供器19和传动轴18可以组成扭矩装置。扭矩提供器19的输出轴与传动轴18的一端固定连接。传动轴18的