一种用于封隔器胶筒的测试系统的制作方法

本实用新型涉及模拟试验装置，具体地涉及一种用于封隔器胶筒的测试系统。

背景技术：

目前，试验用高温高压装置能够用来模拟地层环境的温度、压力、介质等参数，从而能够对工作于类似地层环境的仪器的性能进行检测试验，其主要应用于石油勘探开发领域。

然而，现有的试验装置存在一些问题。例如，现有的试验装置通常只能做单一或者双重因素的模拟测试，而且通常都是针对封隔器总成安装进行测试，所以获取的测试数据不全面。另外，设备体积通常较为庞大，安装拆卸不便，系统较为复杂，运行管理成本较高。

技术实现要素：

针对至少一些如上所述的技术问题，本实用新型旨在提出一种用于封隔器胶筒的测试系统。该测试系统能够在特定温度、特定压力、特定介质环境下进行封隔器密封单元的坐封力、坐封距、密封能力以及解封性能等指标的进行测试，其具有结构简单，占地体积较小，运行管理成本低，安全性高等优点。

为此，根据本实用新型，提供了一种用于封隔器胶筒的测试系统，包括：加载坐封装置，所述加载坐封装置包括工作台；安装在所述工作台上的工装，所述工装上设有第一试压通道和第二试压通道；用于进行压力测试的第一加压装置和第二加压装置；用于对所述工装进行加热的加热装置，所述加热装置包覆在所述工装上；用于信号处理的采集装置和控制装置，其中，待测的封隔器胶筒用于安装在所述工装的内部，且所述第一、第二加压装置分别与所述工装上的第一、第二试压通道连接，所述采集装置分别与所述加载坐封装置、所述加热装置以及所述第一、第二加压装置相连，并输出至所述控制装置以控制所述测试系统进行测试。

在一个优选的实施例中，所述加载坐封装置还包括用于施加坐封压力的液缸，和用于支撑所述液缸的立柱丝杠。

在一个优选的实施例中，在所述液缸的下端设有压板。

在一个优选的实施例中，所述工装还包括中心管，在所述中心管上间隔开套有第一规环和第二规环，所述待测的封隔器胶筒用于安装在所述第一规环和第二规环之间进行试验。

在一个优选的实施例中，在所述中心管的外部设有套筒，所述套筒底部密封连有底座，在所述套筒上部处于所述套筒与所述中心管之间设有活塞，从而在所述套筒与所述中心管之间形成了环状的密封空间。

在一个优选的实施例中，所述第一规环、第二规环及所述待测的封隔器胶筒处于所述密封空间内。

在一个优选的实施例中，所述活塞的上端设有压环，所述压环用于将所述液缸的载荷传递到所述活塞上，以实现所述待测的封隔器胶筒的坐封，从而将所述密封空间分为第一密封腔和第二密封腔。

在一个优选的实施例中，所述第一试压通道和第二试压通道分别与所述第一密封腔和第二密封腔连通以进行试压。

在一个优选的实施例中，所述加压装置包括用于将试压介质输送到所述工装内的增压机构，和若干控制阀门。

在一个优选的实施例中，所述加热装置包括设置在所述工装外部的加热圈、导热介质和保温层。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型进行说明。

图1显示了根据本实用新型的用于封隔器胶筒的测试系统的分布图。

图2和图3分别显示了图1中所示测试系统中的加载坐封装置的不同视图。

图4显示了图1中所示测试系统中的工装的结构。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本实用新型的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本实用新型进行介绍。

图1显示了根据本实用新型的用于封隔器胶筒的测试系统10的分布图。如图1所示，测试系统10包括加载坐封装置100。加载坐封装置100用于施加载荷以实现待测的封隔器胶筒的坐封。

图2和图3显示了加载坐封装置100的结构。如图2所示，加载坐封装置100包括工作台109，在工作台109上设有立柱丝杠102。立柱丝杠102的上安装有支撑板105，支撑板105上安装有液缸101，立柱丝杠102用于支撑液缸101。液缸101底部还设有压板104，液缸101推动压板104用于施加载荷。立柱丝杠102上还设有调节螺母103和液压动力站，调节螺母103用于调整加载坐封装置100的开距，从而实现对不同高度的封隔器胶筒的适应性。

根据本实用新型，测试系统10还包括工装200，工装200用于安装待测的封隔器胶筒，以对待测的封隔器胶筒进行试验。如图2和图3所示，工装200设置在加载坐封装置100的工作台109上，且工装200能够进行拆卸。工作台109上还设有滑轨108，工装200安装在滑轨108上，使得工装200能够沿滑轨108滑动到加载坐封装置100的液缸101下以进行加载试验。图中箭头F指工装200的滑动方向。通过滑轨108使得工装200便于安装，且试验操作方便。

图4显示了测试系统100中的工装200的结构。如图4所示，工装200包括中心管206。在中心管206上间隔开套有第一规环201和第二规环205，第一规环201处于第二规环205的上方。待测的封隔器胶筒用于安装在第一规环201和第二规环205之间以进行试验。在中心管206的外部设有套筒207，套筒207的内径大于第一规环201和第二规环205的外径。在一个实施例中，套管207采用高钢级石油专用套管。在套筒207的底部密封式连接有底座204，底座204用于承托整个工装200。在一个实施例中，底座204通过螺纹与套筒207及中心管206连接，且在底座204与套筒207及中心管206的连接面之间设有密封件，从而保证了套筒207和中心管206与底座204之间的密封。在套筒207的上部设有活塞209，活塞209安装在套筒207的上部且处于套筒207与中心管206之间，且活塞209与套筒207及中心管209之间均设有密封件而形成密封。由此，在套筒207与中心管206之间形成了环状的密封空间。第一规环201、第二规环205及待测的封隔器胶筒处于该密封空间内。

此外，在活塞209的上端还设有压环210。压环210用于将加载坐封装置100中的液缸101的载荷传递到活塞209上，进而将载荷传递给第一规环201以压缩待测的封隔器胶筒，从而实现测的封隔器胶筒的坐封。由此，第一规环201和第二规环205共同作用挤压待测的封隔器胶筒，并支撑被挤压后的待测的封隔器胶筒，从而将密封空间分为上、下分布的第一密封腔和第二密封腔。通过对待测的封隔器胶筒坐封后的第一密封腔和第二密封腔分别试压以对其进行性能试验。

在本实施例中，工装200还设有第一试压通道208和第二试压通道203，且第一试压通道208和第二试压通道203分别与待测的封隔器胶筒坐封后的第一密封腔和第二密封腔相连通。第一试压通道208和第二试压通道203用于对待测的封隔器胶筒坐封后的第一密封腔和第二密封腔分别进行试压。

根据本实用新型，测试系统100还包括加热装置300。加热装置300包覆在工装200上，用于对工装200整体进行加热以模拟井内的高温环境。加热装置300包括加热圈、导热介质和保温层。在一个实施例中，加热圈采用陶瓷材料制成。加热装置300通过加热圈对工装200进行加热。加热装置300通过加热圈使其具有良好的加热性能，且具有良好的保温性能。

如图1所示，测试系统100还包括第一加压装置401和第二加压装置402。第一加压装置401和第二加压装置402分别通过第一试压通道208和第二试压通道203，与工装200中的待测的封隔器胶筒坐封后形成的第一密封腔和第二密封腔连通，从而对第一密封腔和第二密封腔进行试压来试验待测的封隔器胶筒的性能。第一加压装置401和第二加压装置402具有相同的结构与功能，均包括用于将试压介质输送到工装200内的增压机构405。在一个实施例中，增压机构405设采用增压泵，增压泵采用气动增压泵。第一加压装置401和第二加压装置402还包括相应的输送管线和若干控制阀门及检测表等元件。在图示实施例中，控制阀门有泵溢阀、截止阀、容器阀、进水阀和手动卸荷阀等。管线中还连接有空气泵，空气泵的气压值为0.8MPa。

根据本实用新型，测试系统10还包括用于信号处理的采集装置。采集装置包括位移检测传感器、用于检测工装200温度的温度检测传感器、用于检测第一试压通道208和第二试压通道203中的压力的压力传感器、用于检测加载坐封装置100载荷的载荷检测传感器。采集装置还包括信号处理单元，用于处理各信号传感器采集到的参数信息。

此外，根据本实用新型的用于封隔器胶筒的测试系统10还包括控制装置500。在一个实施例中，控制装置500采用微机控制系统。控制装置500包括电脑主机、PLC控制器、继电器按钮、和温度控制器。根据本实用新型，采集装置分别与第一加压装置401和第二加压装置402、加热装置300、加载坐封装置100相连，并输出至控制装置500。从而通过控制装置500控制加热装置300加热升温或保温，通过控制装置500控制第一加压装置401和第二加压装置402对待测的封隔器胶筒的试压压力，以及通过控制装置500控制加载坐封装置100的施加载荷。

根据本实用新型的用于封隔器胶筒的测试系统10，在进行试验测试时，首先，将待测的封隔器胶筒安装在工装200内，然后，组装好工装200，并放置在加载坐封装置100的工作台109上。之后，通过加压坐封装置100的液缸101对工装200施加载荷，从而实现对待测的封隔器胶筒进行坐封。同时，通过控制装置500控制加压装置300对工装200进行加热，并通过第一加压装置401和第二加压装置402对坐封后形成的第一密封腔和第二密封腔进行试压。处理装置和控制装置500对试验中采集到的位移、温度、压力及载荷等参数进行分析与处理，从而对封隔器胶筒进行全面的测试。

根据本实用新型的用于封隔器胶筒的测试系统10能够在特定温度、特定压力、特定介质环境下进行封隔器密封单元的坐封力、坐封距、密封能力以及解封性能等指标的进行测试，该测试系统10具有结构简单，占地体积较小，运行管理成本低，安全性高等优点。

最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方案而已，并不构成对本实用新型的任何限制。尽管参照前述实施方案对本实用新型进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。