专利名称：管内压实物试验的堵头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及堵头领域，特别涉及一种管内压实物试验的堵头，主要用于油管、套管内压实物试验。
背景技术：
油管、套管是油气田勘探开发生产过程中的重要装备。在油管、套管投入使用之前，必须进行油管、套管的内压、外压等全尺寸实物试验检测其综合性能。在油管、套管内压实物试验过程中，通过高压泵向管体内注水并保压，需要有合适的堵头安装于试样管端实现封堵作用。目前，用于这类试验的堵头多采用焊接式和机械式两种形式，其中，焊接式堵头密封效果较好并通常带有注水孔，方便高压水的注入；机械式堵头装拆方便，能够随装随用。在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题其中，焊接式堵头由于采用直接将堵头焊接在试验管的一端，使得装拆非常不方便，要随时携带焊机，而且拆下来时只能采用割锯方式，严重地影响二次使用。机械式堵头不具备注水功能，注水时需要在管体上打注水孔。
实用新型内容为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种管内压实物试验的堵头，这种堵头装卸方便、具有注水通道。所述技术方案如下本实用新型提供了一种管内压实物试验的堵头，所述堵头法包括承压与注水机构、密封机构和膨胀紧固机构，所述承压与注水机构包括注水管和止回阀，所述止回阀和所述注水管的第一端相对设置，所述止回阀可操作地开启或者关闭所述注水管；所述密封机构和所述膨胀紧固机构分别套装在所述注水管上，所述膨胀紧固机构靠近所述注水管的第
二端设置。进一步地，所述承压与注水机构还包括喷嘴和顶塞，所述顶塞与所述注水管固定连接，所述喷嘴与所述顶塞固定连接，所述喷嘴具有安装腔，所述止回阀安装在所述安装腔内。进一步地，所述止回阀包括弹簧和止回球头，所述弹簧的两端分别顶抵所述安装腔底壁和所述止回球头。进一步地，所述顶塞的两端分别含接所述注水管和所述喷嘴，所述顶塞的轴芯上开设有直径与所述注水管内径相同的管孔；所述管孔的与所述喷嘴靠近的一端设置为内凹的球面接触面，所述内凹的球面接触面与所述止回球头可操作地密封接触或者分离。进一步地，所述止回球头的球部直径是所述注水管内径的I. 5 2. 5倍。进一步地，所述密封机构包括密封圈、垫片和密封顶板，所述密封圈、所述垫片和所述密封顶板依次套装在所述注水管上。进一步地，所述密封机构包括三个密封圈和二个垫片，所述密封圈和所述垫片依次间隔地套装在所述注水管上。进一步地，所述膨胀紧固机构包括胀锥、卡瓦、紧固顶板和预紧螺母，所述胀锥套设在所述注水管上，所述卡瓦设置在所述胀锥的外周，所述紧固顶板和所述预紧螺母设置在所述卡瓦的外侧并套装在所述注水管上。进一步地，所述卡瓦具有六个或者八个，六个或者八个所述卡瓦对称地设置在所述胀锥的外周。本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过使用承压与注水机构，该堵头能够在实验过程中根据需要进行注水，调整试验管内的水压，该堵头本身集成有注水功能，无需再试验管管壁上另行开设注水孔，使得试验管在承压试验中操作简单方便；在承压与注水机构的注水管上套设有密封机构和膨胀紧固机构，使得能够将该堵头快捷地安装在试验管上，并且拆卸也非常方便。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本实用新型实施例一提供的堵头结构示意图；图2是本实用新型实施例一提供的堵头的承压与注水机构结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。实施例一本实施例提供了一种管内压实物试验的堵头，参见图I和图2，该堵头包括承压与注水机构I、密封机构2和膨胀紧固机构3，在试验中将该堵头安装在试验管的一端，承压与注水机构I承担向试验管内注入高压水、并且能够有效防止试验管内的高压水回流出堵头的功能，密封机构2起到密隔试验管内外的作用，膨胀紧固机构3起到将堵头稳固地安装在试验管上的作用。承压与注水机构I包括注水管101和止回阀102，止回阀102和注水管101的第一端相对设置，该止回阀102和注水管101的第一端可以直接接触或者中间隔着其他部件，止回阀102可操作地开启或者关闭注水管101。即注水管101内的高压水可以进入止回阀102的另一侧，而试验管内的高压水不能通过止回阀102回流到注水管101内。优选地，该承压与注水机构I还包括喷嘴103和顶塞104，顶塞104与注水管101固定连接，两者优选采用螺纹紧固连接，喷嘴103与顶塞104固定连接，两者优选采用螺纹紧固连接，喷嘴103具有安装腔，止回阀102安装在该安装腔内。该止回阀102包括弹簧121和止回球头122，弹簧121的两端分别顶抵安装腔底壁和止回球头122。优选地，顶塞104的两端分别含接注水管101和喷嘴103,该顶塞104的轴芯上开设有直径与注水管101内径相同的管孔141 ；管孔141的与喷嘴103靠近的一端设置为内凹的球面接触面，内凹的球面接触面与止回球头122可操作地密封接触或者分离。止回球头122的球部直径是注水管101内径的I. 5 2. 5倍，这样，使得止回球头122的密封盒止回效果更好。密封机构2套装在注水管101上，密封机构2靠近顶塞104设置。密封机构2包括密封圈201、垫片202和密封顶板203，密封圈201、垫片202和密封顶板203依次套装在注水管101上，该密封圈201为橡胶密封圈。优选地，该密封机构2包括三个密封圈201、二个垫片202和一个密封顶板203，密封圈201和垫片202依次间隔地套装在注水管101上，即一个密封圈201后放置一个垫片202、在放置一个密封圈201和一个垫片202后再放置一个密封圈201，最后放置上密封顶板203。当该密封机构2被放置到试验管内，并且密封圈201和垫片202被挤压后与试验管的内壁接触更加紧密，从而起到良好的密封作用，并且能够承受较高的压强。·[0024]膨胀紧固机构3同样是套装在注水管101上，膨胀紧固机构3紧接着密封机构2设置，即该膨胀紧固机构3靠近注水管101的第二端设置。该膨胀紧固机构3包括胀锥301、卡瓦302、紧固顶板303和预紧螺母304，胀锥301成锥形，胀锥301套设在注水管101上，卡瓦302沿周向地设置在胀锥301的外周，胀锥301的锥状部与卡瓦302的内凹部对应地设置，紧固顶板303和预紧螺母304设置在卡瓦302的外侧并套装在注水管101上。优选地，卡瓦302具有六个或者八个，六个或者八个该卡瓦302对称地设置在胀锥301的外周。顶塞104、密封圈201、垫片202、密封顶板203和紧固顶板303的外径以及胀锥301大端直径大小相等，并且与试验管的内径相适配，这样能够确保既能起到密封作用，又能稳定地安装在试验管上。实施例二本实施例提供一种管内压实物试验的堵头，该堵头是型号为Φ88. 9mmX7. 34mm的油管堵头，该油管堵头中，喷嘴103的直径Φ 52mm、轴向高度70mm、喷嘴出口端壁厚15mm、安装腔圆周壁厚10mm、注水孔直径Φ IOmm ;止回阀102的止回球头122的球头直径Φ 20mm ；顶塞104的外径Φ 72mm、轴向高度80mm，与喷嘴103和注水管101的两连接孔尺寸分别为Φ52mmX50mm 和 Φ30mmX 15mm,管孔 141 直径为 Φ 10mm ;密封圈 201 的外径 C>72mm、内径Φ 32mm、厚度IOmm ;垫片202的外径C>72mm、内径Φ 32mm、厚度3mm ;密封顶板203外径Φ 72mm>内径Φ 32mm、厚度8mm ;胀维301大端直径Φ 72mm、小端直径C>42mm、内径C>32mm、锥度18. 4° ;卡瓦302的锥度为18.4° ;注水管101外径Φ 30mm、内径Φ 10mm，长度180mm ;紧固顶板303外径Φ 72mm、内径Φ 32mm、厚度8mm。实施例三本实施例提供一种管内压实物试验的堵头，该堵头是型号为Φ139. 7mmX9. 17mm的套管堵头，该套管堵头中，喷嘴103的直径Φ 90mm、轴向高度70mm、喷嘴出口端壁厚15mm、安装腔圆周壁厚15mm、注水孔直径Φ IOmm ;止回阀102的止回球头122的球头直径Φ 20mm ；顶塞104的外径Φ 120mm、轴向高度80mm，与喷嘴103和注水管101的两连接孔尺寸分别为 Φ90mmX 50mm 和 Φ 30mmX 15mm,管孔 141 直径为 Φ 10mm ;密封圈 201 的外径 Φ 120mm、内径Φ 32mm、厚度IOmm ;垫片202的外径Φ 120mm、内径Φ 32mm、厚度3mm ;密封顶板203夕卜径Φ 120mm、内径Φ 32mm、厚度8mm ；胀维301大端直径Φ 120mm、小端直径Φ87. 24mm、内径Φ 32mm、锥度20。；卡瓦302的锥度为20。；注水管101外径Φ 30mm、内径Φ 10mm，长度180mm ;紧固顶板303外径Φ 120mm、内径Φ 32mm、厚度8mm。[0030]上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 ·
权利要求1.一种管内压实物试验的堵头，其特征在于，所述堵头包括承压与注水机构(I)、密封机构(2 )和膨胀紧固机构(3 )， 所述承压与注水机构(I)包括注水管(101)和止回阀(102)，所述止回阀(102)和所述注水管(101)的第一端相对设置，所述止回阀(102)可操作地开启或者关闭所述注水管(101)； 所述密封机构(2)和所述膨胀紧固机构(3)分别套装在所述注水管(101)上，所述膨胀紧固机构(3)靠近所述注水管(101)的第二端设置。
2.根据权利要求I所述的管内压实物试验的堵头，其特征在于，所述承压与注水机构(I)还包括喷嘴(103)和顶塞(104)，所述顶塞(104)与所述注水管(101)固定连接，所述喷嘴(103)与所述顶塞(104)固定连接，所述喷嘴(103)具有安装腔，所述止回阀(102)安装在所述安装腔内。
3.根据权利要求2所述的管内压实物试验的堵头，其特征在于，所述止回阀(102)包括弹簧(121)和止回球头(122)，所述弹簧(121)的两端分别顶抵所述安装腔底壁和所述止回球头(122)。
4.根据权利要求3所述的管内压实物试验的堵头，其特征在于，所述顶塞(104)的两端分别含接所述注水管(101)和所述喷嘴(103)，所述顶塞(104)的轴芯上开设有直径与所述注水管(101)内径相同的管孔(141)； 所述管孔(141)的与所述喷嘴(103)靠近的一端设置为内凹的球面接触面，所述内凹的球面接触面与所述止回球头(122)可操作地密封接触或者分离。
5.根据权利要求4所述的管内压实物试验的堵头，其特征在于，所述止回球头(122)的球部直径是所述注水管(101)内径的I. 5 2. 5倍。
6.根据权利要求I所述的管内压实物试验的堵头，其特征在于，所述密封机构(2)包括密封圈(201)、垫片(202)和密封顶板(203)，所述密封圈(201)、所述垫片(202)和所述密封顶板(203 )依次套装在所述注水管(101)上。
7.根据权利要求6所述的管内压实物试验的堵头，其特征在于，所述密封机构(2)包括三个密封圈(201)和二个垫片(202)，所述密封圈(201)和所述垫片(202)依次间隔地套装在所述注水管(101)上。
8.根据权利要求I所述的管内压实物试验的堵头，其特征在于，所述膨胀紧固机构(3)包括胀锥(301)、卡瓦(302)、紧固顶板(303)和预紧螺母(304)，所述胀锥(301)套设在所述注水管(101)上，所述卡瓦(302)设置在所述胀锥(301)的外周，所述紧固顶板(303)和所述预紧螺母(304 )设置在所述卡瓦(302 )的外侧并套装在所述注水管(101)上。
9.根据权利要求8所述的管内压实物试验的堵头，其特征在于，所述卡瓦(302)具有六个或者八个，六个或者八个所述卡瓦(302 )对称地设置在所述胀锥(301)的外周。
专利摘要本实用新型公开了一种管内压实物试验的堵头，所述堵头法包括承压与注水机构(1)、密封机构(2)和膨胀紧固机构(3)，所述承压与注水机构(1)包括注水管(101)和止回阀(102)，所述止回阀(102)和所述注水管(101)的第一端相对设置，所述止回阀(102)可操作地开启或者关闭所述注水管(101)；所述密封机构(2)和所述膨胀紧固机构(3)分别套装在所述注水管(101)上，所述膨胀紧固机构(3)靠近所述注水管(101)的第二端设置。本实用新型的堵头装卸方便、具有注水通道。
文档编号G01N3/02GK202757826SQ20122028032
公开日2013年2月27日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者王鹏, 胡美娟, 申昭熙, 宋生印, 李磊, 冯春 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气集团公司管材研究所