高温高压试验井筒循环降温密封容器的制作方法

本发明涉及模拟油、气井环境设备技术领域，特指一种高温高压试验井筒循环降温密封容器。

背景技术

随着西北工业区进入油气井的开采中后期，钻井逐步向深井、超深井发展，地层温度、压力越来越高，对井下设备提出了更高的要求。因此，需要对入井的工具井下检测，模拟井底环境。现阶段国内检测中心试验井筒密封的最高指标为温度为200℃，液压为200mpa，无气压检测，且在试验中常出现密封组件泄露，致使试验失败。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种高温高压试验井筒循环降温密封容器,模拟油、气井的温度和压力，对井筒的井口部分通过进水管与排水管进行循环降温，井筒内通过o型圈密封，对井筒的井底部分由于不是经常的使用，采用底座固定法兰密封，保证容器在温度260℃、液压210mpa、气压140mpa环境下，密封工期有效。

为了实现上述目的，本发明应用的技术方案如下：

一种高温高压试验井筒循环降温密封容器，包括井筒，井筒的上部连接有进水管，进水管上设有截止阀与过滤器，井筒的下部连接有排水管，排水管上设有流量传感器。

进一步而言，所述井筒包括筒体，筒体的内部设有套管，套管的上部依次连接有转接头与静密封头，静密封头的上部设有上腔打压口一,且外壁上套有上密封螺纹压环，上密封螺纹压环外壁上套有衬管压环，衬管压环的外壁与筒体的内壁贴合设置，静密封头的下部外壁上套有静密封压环，静密封压环的外壁与筒体的内壁贴合设置，套管与转接头连接处通过螺纹旋接有套管接头，套管接头的上部套于转接头下部外壁上，且设有上腔打压口二，套管接头的下部套于套管的上部外壁上，且设有下腔打压口，套管接头与筒体内壁之间设有o型圈一，套管与套管接头之间设有o型圈二。

进一步而言，所述筒体的上部外壁上设有冷却夹套，冷却夹套下部设有循环降温排污口与循环降温进水口，冷却夹套上部设有循环降温出水口，循环降温进水口与进水管配合连接，循环降温出水口与排水管配合连接，冷却夹套两端分别设有填料组件。

进一步而言，所述筒体的下部外壁上设有加热夹套，加热夹套上部设有上层导热油排污口、上层导热油进口与上层导热油出口，加热夹套下部上设有下层导热油排污口、下层导热油进口与下层导热油出口，加热夹套两端分别设有填料组件。

进一步而言，所述筒体的中部外壁上设有上支撑管，上支撑管一端连接于冷却夹套，上支撑管另一端连接于加热夹套，筒体的中部内壁上通过锁紧螺钉固定有阻流板。

进一步而言，所述填料组件包括填料压盖、石墨填料与填料法兰，填料压盖与填料法兰通过螺丝固定。

进一步而言，所述加热夹套上配合设有隔热板。

进一步而言，所述套管的下部连接有杂物接漏桶与管内接物桶，管内接物桶外壁上套有下密封头，下密封头的上部与筒体内壁贴合，下密封头的中部通过密封环与压环与筒体内壁贴合，下密封头的下部通过下密封压环与筒体内壁贴合。

进一步而言，所述下密封头的底部外壁上设有球型垫与提赛法兰，球型垫与提赛法兰通过螺栓固定，下密封头的底部开口对应设有清污塞，清污塞与下密封头的底部开口内壁之间设有o型圈三。

进一步而言，所述筒体的底部通过螺钉固定有底座固定法兰，底座固定法兰与加热夹套之间设有下支撑管。

本发明有益效果：

1.本发明采用这样的结构设置，其工作原理：通过循环降温，将井筒井口部分温度降低在180℃以下，通过较低要求的密封件实现井口密封，用加热系统，通过导热油将试验井筒中段加热至260℃，通过打压气孔井筒压力增至液体压力210mpa，气体压力140mpa，井底部分通过底座固定法兰实现底部密封，密封工期有效；

2.本发明采用较低要求的密封件很好的解决了超高温高压密封的问题，同时保证试验环境可靠，大大降低了运行成本。

附图说明

图1是本发明井筒的井口部分循环降温示意图；

图2是本发明井筒上部组件剖视图；

图3是本发明井筒中部组件剖视图；

图4是本发明井筒下部组件剖视图。

1.井筒；2.进水管；3.截止阀；4.过滤器；5.排水管；6.流量传感器；7.上腔打压口一；8.静密封头；9.上密封螺纹压环；10.衬管压环；11.筒体；12.静密封压环；13.转接头；14.套管接头；15.上腔打压口二；16.o型圈一；17.下腔打压口；18.o型圈二；19.填料压盖；20.石墨填料；21.填料法兰；22.冷却夹套；23.循环降温排污口；24.阻流板；25.锁紧螺钉；26.上支撑管；27.加热夹套；28.隔热板；29.上层导热油排污口；30.杂物接漏桶；31.管内接物桶；32.下密封头；33.密封环；34.压环；35.下层导热油排污口；36.下密封压环；37.下支撑管；38.螺钉；39.底座固定法兰；40.球型垫；41.提赛法兰；42.螺栓；43.o型圈三；44.清污塞；45.下层导热油进口；46.下层导热油出口；47.上层导热油进口；48.上层导热油出口；49.循环降温进水口；50.循环降温出水口；51.套管。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1至图4所示，本发明所述一种高温高压试验井筒循环降温密封容器，包括井筒1，井筒1的上部连接有进水管2，进水管2上设有截止阀3与过滤器4，井筒1的下部连接有排水管5，排水管5上设有流量传感器6。以上所述构成本发明基本结构。

本发明采用这样的结构设置，通过在井筒1的上部连接有进水管2，在井筒1的下部连接有排水管5，模拟油、气井的温度和压力，对井筒1的上部(即井筒的井口)通过进水管2与排水管5进行水循环降温。

实际应用中，通过在进水管2上设有截止阀3与过滤器4，在排水管5上设有流量传感器6，保证了循环降温实时监控与可靠性。

更具体而言，所述井筒1包括筒体11，筒体11的内部设有套管51，套管51的上部依次连接有转接头13与静密封头8，静密封头8的上部设有上腔打压口一7,且外壁上套有上密封螺纹压环9，上密封螺纹压环9外壁上套有衬管压环10，衬管压环10的外壁与筒体11的内壁贴合设置，静密封头8的下部外壁上套有静密封压环12，静密封压环12的外壁与筒体11的内壁贴合设置，套管51与转接头13连接处通过螺纹旋接有套管接头14，套管接头14的上部套于转接头13下部外壁上，且设有上腔打压口二15，套管接头14的下部套于套管51的上部外壁上，且设有下腔打压口17，套管接头14与筒体11内壁之间设有o型圈一16，套管51与套管接头14之间设有o型圈二18。采用这样的结构设置，通过在静密封头8、上密封螺纹压环9、衬管压环10、静密封压环12、套管接头14、o型圈一16与o型圈二18的结合设置下，有效保证了井筒1的井口的密封性与可靠性。

更具体而言，所述筒体11的上部外壁上设有冷却夹套22，冷却夹套22下部设有循环降温排污口23与循环降温进水口49，冷却夹套22上部设有循环降温出水口50，循环降温进水口49与进水管2配合连接，循环降温出水口50与排水管5配合连接，冷却夹套22两端分别设有填料组件。采用这样的结构设置，通过冷却夹套22有效达到冷却井筒1的目的。

实际应用中，循环降温进水口49与进水管2配合连接，循环降温出水口50与排水管5配合连接，实现对井筒1的上部组件进行循环降温的效果，并通过循环降温排污口23实现对井筒1的上部进行排污功能。

更具体而言，所述筒体11的下部外壁上设有加热夹套27，加热夹套27上部设有上层导热油排污口29、上层导热油进口47与上层导热油出口48，加热夹套27下部上设有下层导热油排污口35、下层导热油进口45与下层导热油出口46，加热夹套27两端分别设有填料组件。采用这样的结构设置，通过加热夹套27有效达到加热井筒1的目的。

实际应用中，通过上层导热油进口47与上层导热油出口48实现对井筒1的中部组件进行循环加热的效果，并通过下层导热油排污口35实现对井筒1的中部组件进行排污油功能。

更具体而言，所述筒体11的中部外壁上设有上支撑管26，上支撑管26一端连接于冷却夹套22，上支撑管26另一端连接于加热夹套27，筒体11的中部内壁上通过锁紧螺钉25固定有阻流板24。采用这样的结构设置，通过上支撑管26有效提高井筒1上冷却夹套22的支撑牢度。

更具体而言，所述填料组件包括填料压盖19、石墨填料20与填料法兰21，填料压盖19与填料法兰21通过螺丝固定。采用这样的结构设置，通过填料组件将冷却夹套22与加热夹套27定位于井筒1的上部与中部位置。

更具体而言，所述加热夹套27上配合设有隔热板28。采用这样的结构设置，通过隔热板28，有效保证加热部分温度的均匀性。

更具体而言，所述套管51的下部连接有杂物接漏桶30与管内接物桶31，管内接物桶31外壁上套有下密封头32，下密封头32的上部与筒体11内壁贴合，下密封头32的中部通过密封环33与压环34与筒体11内壁贴合，下密封头32的下部通过下密封压环36与筒体11内壁贴合。采用这样的结构设置，通过下密封头32、密封环33、压环34、下密封压环36的结合设置下，有效保证了井筒1的下部的密封性与可靠性。

更具体而言，所述下密封头32的底部外壁上设有球型垫40与提赛法兰41，球型垫40与提赛法兰41通过螺栓42固定，下密封头32的底部开口对应设有清污塞44，清污塞44与下密封头32的底部开口内壁之间设有o型圈三43。采用这样的结构设置，通过清污塞44以及o型圈三43的结合设置下，有效保证了井筒1的井尾的密封性与可靠性。

更具体而言，所述筒体11的底部通过螺钉38固定有底座固定法兰39，底座固定法兰39与加热夹套27之间设有下支撑管37。采用这样的结构设置，对井筒的井底部分由于不是经常的使用，采用底座固定法兰39密封，保证井筒1的底部密封稳定性与长久性。

实际应用中，下支撑管37有效提高井筒1上加热夹套27的支撑牢度。

需要说明的是，本发明采用这样的结构设置，其工作原理：通过循环降温，将井筒井口部分温度降低在180℃以下，通过较低要求的密封件实现井口密封，用加热系统，通过导热油将试验井筒中段加热至260℃，通过打压气孔井筒压力增至液体压力210mpa，气体压力140mpa，井底部分通过底座固定法兰实现底部密封，密封工期有效，本发明采用较低要求的密封件很好的解决了超高温高压密封的问题，同时保证试验环境可靠，大大降低了运行成本。

以上对本发明实施例中的技术方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。