专利名称：井控产品及井口装置在低温环境状态的性能检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油钻采设备的性能检测装置，尤其涉及一种井控产品及 井口装置在低温环境状态的性能检测装置，主要适用于防喷器、井口装置、阔门等 设备的性能和质量检测。
背景技术：
在现有技术中，在实施石油天然气钻井工程施工过程中，井控产品及井口装置 每天都在震动.中运行，还要承受各种温度，压力，所以其性能也在不断变化，为了 安全钻井的要求，按照规定，井控产品及井口装置在使用一段时间后，都要进行性 能检测，目前这样的检测不但要耗费大量的时间，而且只能对井控产品及井口装置 的承压能力进行简单的检测，对井控产品及井口装置本身的质量和性能还是不能作 出量化的检测评价，因此，在工厂测试以后的井控产品及井口装置，在今后的使用 中还是存在潜在的危险。目前，在对防喷器进行检测时，在使用水压或^"液压对防 喷器实施加压检测时，在防喷器壳体的上端设置一个位移测试仪器，检测加压时和 加压前，防喷器壳体纵向的位移情况，然后将位移的数值与规定值进行比较，大于 规定的，视为不能继续使用。这样的检测方式可以在工厂的环境下对防喷器壳体金 属变形进行检测，通过在工厂这样检测合格的防喷器，设备在不同的环境下，随时 间的不同，设备的性能也是在不断变化的，所以还是不能随着钻井工程的开展实时 了解防喷器的情况，因此，还是存在较大的安全性问题，并且上述检测只能针对防 喷器。
目前，国标、行标、API、 ISO标准均要求对石油钻采设备井控设备及井口装置 进行低温环境的适应性试验，但国内还没有能够对其实施该试验的检测设备，石油 钻采设备在低温环境状态时耐低温密封性能和非金属和金属材料的耐低温性能不能 得到检测，国外也只有美国等少数发达国家具备试验条件，导致井控产品及井口装 置使用时可靠性较低，大大增加了安全事故的发生率，降低了钻井过程中的安全性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中井控产品及井口装置在低温状态下的 动态检测存在的上述问题，提供一种井控产品及井口装置在低温环境状态的性能检 测装置，本实用新型通过在低温状态下的加压检测和对被检测件进行降温，在低温 状态下，来模拟实际的工况检测出被检测件的质量和性能是否满足现场使用要求，
能检测井控产品及井口装置的耐低温密封性能和非金属和金属材料的耐低温性能。 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下
一种井控产品及井口装置在低温环境状态的性能检测装置，其特征在于包括 对被检测件降温的环境低温箱和对被检测件内的检测介质加压的加压装置，环境低 温箱内设置有温度传感器，加压装置与环境低温箱内的被检测件连接的连接管上设 置有压力传感器；所述环境低温箱、加压装置、温度传感器和压力传感器与用于控 制加压装置启动和停止、控制环境低温箱对被检测件降温、控制温度传感器采集被 检测件温度和控制压力传感器采集被检测件压力的计算机测控系统连接。
所述加压装置与被检测件连接的连接管上设置有手动释放阀和自动释放阀，计 算机测控系统与自动释放阀连接。
所述计算机测控系统与环境低温箱的制冷蒸发器连接。
所述加压装置与环境低温箱内的被检测件连接的连接管上还设有一单向阀。
所述加压装置为超高压电动泵或空气压縮机组。
采用本实用新型的优点在于
一、 本实用新型中，检测是在环境低温箱中进行，检测时不需要移动设备通过 环境低温箱就可对被检测件进行降温，通过加压装置即可对被检测件加压，能充分 的模拟被检测件在环境低温状态下的密封性能，来模拟实际的工况检测出被检测件 的质量和性能是否满足现场使用要求，能检测井控产品及井口装置的耐低温密封性 能和非金属和金属材料的耐低温性能。
二、 本实用新型不仅填补了国内对钻采设备整机低温试验的空白，而且可为相 关设备在各种低温环境条件使用的适应性提供室内评价依据，对相关设备在设计选 材及现场使用时提供参考，以确保相关设备的使用可靠性。
三、 通过本实用新型检测后的井控设备及井口装置，可靠性得到了提高，在低 温状态下的使用中大大减少了安全事故的发生率，提高了钻井过程中的安全性。
四、 本实用新型可对防喷器、井口装置、阀门等的质量和性能进行检测，使用 范围广。
五、 本实用新型中，在被检测件内注入导热油或空气，便于对被检测件加压， 更加贴近实际的工况。
六、 本实用新型中，通过计算机测控系统可自动控制加压装置的启停、稳压时 间和自动释放阀的开启，无须人工操作，控制操作简单方便，检测时减少了人力物 力的投入。
图1为本实用新型结构示意图
图.中标记为1、环境低温箱，2、被检测件，3、温度传感器，4、压力传感器， 5、单向阀，6、手动释放阀，7、自动释放阀，8、制冷蒸发器，9、加压装置，10、
风循环系统。
具体实施方式
一种井控产品及井口装置在低温环境状态的性能检测装置，主要适用于防喷器、 井口装置、阀门等设备的性能和质量检测，包括对被检测件2降温的环境低温箱1 和对被检测件2内的检测介质加压的加压装置9,环境低温箱1内设置有温度传感 器3，加压装置9与环境低温箱1内的被检测件2连接的连接管上设置有压力传感 器4;所述环境低温箱l、加压装置9、温度传感器3和压力传感器4与用于控制加 压装置9启动和停止、控制环境低温箱1对被检测件2降温、控制温度传感器3采 集被检测件2温度和控制压力传感器4采集被检测件2压力的计算机测控系统连接。
本实用新型中，在加压装置9与被检测件2连接的连接管上设置有手动释放阀 6和自动释放阀7，计算机测控系统与自动释放阀7连接。将计算机测控系统与环境 低温箱1的制冷蒸发器8连接，所述加压装置9为超高压电动泵或空气压縮机组。 在加压装置9与环境低温箱1内的被检测件2连接的连接管上还设有一单向阀5。 加压装置9为超高压电动泵或空气压縮机组。环境低温箱l内为保温板材，环境低 温箱1上还设有风风循环系统10。还在环境低温箱1端面方向设置风循环系统10， 在风循环系统10中从上至下依次安装了送风风机、大风量离心风叶、加热器、制冷 蒸发器等部件，工作室内的空气从风循环系统10下方吸入，通过加热器加热或通过 蒸发器制冷后的空气在大风量离心风叶的搅拌后从风循环系统10顶部均匀送回工 作室，可实现温度的升高或降低，同时保证温度的均匀。
本实用新型按如下步骤进行检测a、将被检测件设置在检测装置的环境低温箱 内，再将被检测件与加压装置连接，在被检测件内注入检测介质；b、开启环境低温 箱，将温度降低至额定低温-69'C，并将温度保持在额定温度值；c、开启加压装置， 将被检测件加'压至额定工作压力lMPa; d、稳压0.5小时，计算机测控系统根据被 检测件的温度和压力值的波动值判断被检测件质量和性能是否合格后，将采集到的
温度和压力值与额定温度和额定压力对比，温度波动在-ire—+11匸内，压力变化
小于额定压力的5%或3. 45MPa，判断被检测件质量和性能为合格，将压力降至OMPa， 将温度升到常温，完成检测。其中，检测介质为导热油或空气。
本实用新型中的低温原理如下使用环境低温箱1将环境温度降至-29'C -69 。C之间，利用超高压电动泵或空气压缩机组将检测介质增压至最大140MPa，进入稳 压检测阶段，在环境低温箱中通过风循环系统IO,良好的送风系统实现温度区均匀 分布。在环境低温箱1内安装PT100的铂电卩且温度传感器3和在连接管上安装0. 5% 级精度的压力传感器4进行采集试验全阶段的温度压力参数。
当进行气体高压试验时，可能出现泄漏造成工作室内压力增高，本实用新型中 可设置多重气压安全保护装置来保护设备的安全。安装多个气压平衡窗，为单向阀 结构，当环境低温箱内被试验工件气压出现压力微泄时可将压力泄出箱外。在顶部
大门上又安装泄压面积大于1平方米的自动泄压门，当被试验工件发生压力急剧泄 漏造成箱体内压力迅速升高时可自动弹开泄压，尽量保护设备不被彻底损坏。 本实用新型中主要涉及到的参数如下
环境低温箱主要参数 箱体容积60m3
温度范围-70°C +12rC
温度均匀度《2°C 温度偏差《±2°C
升温速率》1.0°C/min (全程平均、满载) 降温速率》0. 5°C/min (全程平均、满载) 负载条件最大载荷约20t钢。
设备总功率约120kw
电动试压泵主要参数-
额定压力200MPa 额定排量531/h 总功率5. 5kw
温度传感器主要参数
测温范围-70。C-130。C
材料PT100
输出信号0-20mA
压力传感器主要参数
压力范围0-200MPa 输出信号0-20mA
显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上所 述内容，还可.以作出不脱离本实用新型基本技术思想的多种形式，这些形式上的变 换均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种井控产品及井口装置在低温环境状态的性能检测装置，其特征在于包括对被检测件(2)降温的环境低温箱(1)和对被检测件(2)内的检测介质加压的加压装置(9)，环境低温箱(1)内设置有温度传感器(3)，加压装置(9)与环境低温箱(1)内的被检测件(2)连接的连接管上设置有压力传感器(4)；所述环境低温箱(1)、加压装置(9)、温度传感器(3)和压力传感器(4)与用于控制加压装置(9)启动和停止、控制环境低温箱(1)对被检测件(2)降温、控制温度传感器(3)采集被检测件(2)温度和控制压力传感器(4)采集被检测件(2)压力的计算机测控系统连接。
2、 根据权利要求1所述的井控产品及井口装置在低温环境状态的性能检测装 置，其特征在于所述加压装置(9)与被检测件(2)连接的连接管上设置有手动 释放阀(6)和自动释放阀(7)，计算机测控系统与自动释放阀(7)连接。
3、 根据权利要求1或2所述的井控产品及井口装置在低温环境状态的性能检测 装置，其特征在于所述计算机测控系统与环境低温箱(1)的制冷蒸发器(8)连 接。
4、 根据权利要求3所述的井控产品及井口装置在低温环境状态的性能检测装 置，其特征在于所述加压装置(9)与环境低温箱(1)内的被检测件(2)连接的 连接管上还设有一单向阀(5)。
5、 根据权利要求1、' 2或4所述的井控产品及井口装置在低温环境状态的性能 检测装置，其特征在于所述加压装置(9)为超高压电动泵或空气压縮机组。
专利摘要本实用新型公开了一种井控产品及井口装置在低温环境状态的性能检测装置，其特征在于包括对被检测件降温的环境低温箱和对被检测件内的检测介质加压的加压装置，环境低温箱内设置有温度传感器，加压装置与环境低温箱内的被检测件连接的连接管上设置有压力传感器；所述环境低温箱、加压装置、温度传感器和压力传感器与计算机测控系统连接。本实用新型通过在低温状态下的加压检测，对被检测件进行降温，在低温状态下，来模拟实际的工况检测出被检测件的质量和性能是否满足现场使用要求，能检测井控产品及井口装置的耐低温密封性能和非金属和金属材料的耐低温性能。
文档编号G01M99/00GK201203502SQ20082006359
公开日2009年3月4日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者唐顺东, 斌 张, 张祥来, 张远刚, 萍 李, 江雨篱, 陈云峰 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司