专利名称：密封组件型套管静水压试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及对石油、天然气油气井使用的套管进行静水压验证的装置，具体的是一种密封组件型套管静水压试验机。
我国各油田长期以来没有20MPa以上的定型的套管静水压试验机，对进口套管的静水压技术指标无法进行商检。实践证实，进口的套管静水压试验也有泄漏者。
套管的内压性能，直接关系到油气井的质量和寿命。因此，不对套管静水压验证，既是经济损失，又是对油气井埋下隐患。
现在我国各油田使用的套管静水压试验机中，中原油田开发的139.7mm(51/2″)套管静水压试验机，试验压力56MPa，由于密封件昂贵，寿命短而不能投入生产。大庆油田开发使用的套管静水压试验机其工作压力为20MPa。
到目前我国尚无自行设计制造的定型的耐压70MPa的此类装置。
本实用新型的目的是提供一种在油田使用的内压70MPa，试压过程自动化和手工操作兼容的套管静水压验证的试验机，结构小巧、密封可靠、造价低。
本实用新型的目的是这样实现的一种密封组件型套管静水压试验机，包括壳体、接箍外表密封组件、管体内孔密封组件和接箍轴向推力阻挡环，其特征在于接箍外表密封组件由密封腔、外密封总成和以螺纹连接的盖板组成，密封腔装在壳体内，其前端有管路连接灌注泵，其管壁有管路连接超高压增压器，套管的接箍伸入密封腔的内腔，在接箍外圆表面与密封腔阶梯内孔之间装有外密封总成，该外密封由盖板压紧；管体内孔密封组件安装于套管的末端，由承载帽，芯体和内密封总成组成，承载帽为有挡板的螺帽，装紧于套管末端的外螺纹上，芯体伸入套管的尾端内孔，在芯体外径与套管内径之间装有内密封总成，该内密封总成压在芯体的凸环上，该凸环压在承载帽的挡板上；接箍轴向推力阻挡环组件由两个液缸推动的阻挡环组成，液缸装在壳体上，两个阻挡环各为半圆形状，径向接触于套管的外圆。
本实用新型的目的还可以通过以下措施实现所述安装于密封腔内的外密封总成，由装入密封腔2内的后挡板3、胶盘根4、前挡板5构成，并以盖板6将上述密封件控制在密封腔2内，在前后挡板的凹槽内装有“O”形密封圈，在胶盘根4两侧有交错分布的滑块和连接块；所述安装在管体内孔的内密封总成由装在套管内孔中的内密封芯体10上的后挡板15、胶盘根14、前挡板13、碗形盘根12、压板11构成，在前后挡板的凹槽内装有“O”形密封圈，在胶盘根14两侧有交错分布的滑块和连接块。
在所述灌注泵与增压器之间的管路上设有单流阀和顺序阀，该单流阀使灌注泵与增压器隔离，该顺序阀将密封液路和增压液路统一在同一台增压器。
本静水压试验机的特征是利用密封腔内的一组密封组件对接箍外径密封，另一组密封组件对套管内径密封，从而构成封闭系统；采用两个液缸推动阻挡环阻挡接箍承载试压产生的推力，试压时套管处于拉伸状况；采用单流阀使低压灌注泵与高压增压器隔离；采用顺序阀使密封和增压同用一增压器；采用增压器取代柱塞试压泵，使高难度的超高压卸压技术变为常压卸压技术；使用单板机，使试压过程自动化和手工操作兼容，结构小巧紧凑。
本实用新型与背景技术相比所具有的效果是密封组件耐压70MPa，不受套管长度的限制，介质内无气体混入增压快。卸压为常压技术，高压增压器电机功率小，结构小巧，造价低。油田可用作对购进套管的静水压性能做抽样验证试验，可促使生产厂对套管密封性的重视，保证油井质量和寿命，挽回对生产厂的质量索赔。
本实用新型可对139.7mm、177.8mm，244.5mm等大孔径套管进行静水压验证。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
附图编号1.壳体 2.密封腔3.后挡板4.胶盘根5.前挡板6.盖板7.液缸 8.阻档环9.套管10.芯体 11.压板 12.碗形盘根13.前档板 14.胶盘根 15.后档板16.承载帽 17.顺序阀 18.单流阀A.来自超高压增压器 B.来自灌注泵本实用新型的密封组件型套管静水压试验机，包括壳体、接箍外表密封组件、管体内孔密封组件和接箍轴向推力阻挡环。
接箍外表密封组件由密封腔2、外密封总成和以螺纹连接的盖板6组成，密封腔2装在壳体1内，其前端有管路连接灌注泵，其管壁有管路连接超高压增压器，套管9的接箍伸入密封腔2的内腔，在接箍外圆表面与密封腔阶梯内孔之间装有密封总成，该外密封总成由盖板6压紧；所述盖板与密封腔的连接可以是在配合面上制有螺纹，也可以是在法兰边上使用螺钉。
管体内孔密封组件安装于套管9的末端，由承载帽16，芯体10和内密封总成组成，承载帽16为有挡板的螺帽，装紧于套管末端的外螺纹上，芯体10伸入套管9的尾端内孔，在芯体10外径与套管9内径之间装有内密封总成，该内密封总成压在芯体10的凸环上，该凸环压在承载帽16的挡板上；接箍轴向推力阻挡环组件由两个液缸7推动的阻挡环8组成，液缸7装在壳体1上，两个阻挡环8各为半圆形状，径向接触于套管9的外圆。
在图1所示实施例中，所述安装于密封腔内的外密封总成，由装入密封腔2内的后挡板3、胶盘根4、前挡板5构成，并以盖板6将上述密封件控制在密封腔2内，在前后挡板的凹槽内装有“O”形密封圈，在胶盘根4两侧有交错分布的滑块和连接块；所述安装在管体内孔的内密封总成由装在套管内孔中的内密封芯体10上的后挡板15、胶盘根14、前挡板13，碗形盘根12构成，在前后挡板的凹槽内装有“O”形密封圈，在胶盘根14两侧有交错分布的滑块和连接块。
实施时，在所述灌注泵与增压器之间的管路上设有单流阀18和顺序阀17，该单流阀18使灌注泵与增压器隔离，该顺序阀17将密封液路和增压液路统一在同一台增压器。
本实用新型的结构特点及工作原理套管接箍从外表面密封，由装在密封腔2内的密封总成和档板6构成，管体内孔的密封由承载帽16和内密封总成构成，从而形成了内压试验的密闭装置，试压时介质对套管接箍的轴向推力，由两个液缸7推动的阻挡环8坐于壳体1承受，用单流阀18使低压灌注泵与高压增压器隔离，顺序阀17将密封和增压两装置，统一到同一台高压增压器。
当被试套管进入试压工位后，套管9经滚轮轴向进入试压密封腔2，当接箍顶到底部时，两液缸7推动阻挡环8档住接箍，然后启动高压增压器，使密封组件分别密封接箍外径和管体内孔，当压力达到规定值时，顺序阀17启动向套管内灌注试压液并增压到额定值，稳压2-5分钟以后卸压，然后退出接箍阻挡环8，一个试压程序完成。
密封腔2用螺钉固定在壳体1上，后挡板3、胶盘根4、前挡板5用螺纹盖板6固定在密封腔2内。在前后挡板外径凹槽内分别装有“O”形密封圈，在胶盘根4的两侧还装有交错分布的滑块和连接块。以上各件构成了对接箍外表面的密封。
承载帽16上紧在套管的外螺纹上，阻止内密封总成形成套管内孔的密封。后挡板15、胶盘板14、前挡板13、碗形盘根12和压板11套装在内密封芯体10上，并用螺帽固紧。在前后挡板的内径凹槽内装有“O”形密封圈，在胶盘根14的两侧有交错分布的滑块和连接块，构成了内密封总成。阻挡环8与液缸7用销子连接，液缸7座于壳体1侧孔的底座套内。
增压器输出胶管与三通相接，三通一端接密封腔2侧面的进液口，另一端接可调顺序阀17的进口。顺序阀17的出口经三通与单流阀汇合，低压灌注泵接单流阀18的进口，它的出口经三通与可调顺序阀17汇合后接密封腔2端部的进口。从而构成低压灌注、密封、增压的管汇装置。
权利要求1.一种密封组件型套管静水压试验机，包括壳体、接箍外表密封组件、管体内孔密封组件和接箍轴向推力阻挡环，其特征在于接箍外表密封组件由密封腔、外密封总成和以螺纹连接的盖板组成，密封腔装在壳体内，其前端有管路连接灌注泵，其管壁有管路连接超高压增压器，套管的接箍伸入密封腔的内腔，在接箍外圆表面与密封腔阶梯内孔之间装有外密封总成，该外密封由盖板压紧；管体内孔密封组件安装于套管的末端，由承载帽，芯体和内密封总成组成，承载帽为有挡板的螺帽，装紧于套管末端的外螺纹上，芯体伸入套管的尾端内孔，在芯体外径与套管内径之间装有内密封总成，该内密封总成压在芯体的凸环上，该凸环压在承载帽的挡板上；接箍轴向推力阻挡环组件由两个液缸推动的阻挡环组成，液缸装在壳体上，两个阻挡环各为半圆形状，径向接触于套管的外圆。
2.如权利要求1所述的密封组件型套管静水压试验机，其特征在于所述安装于密封腔内的外密封总成，由装入密封腔(2)内的后挡板(3)、胶盘根(4)、前挡板(5)构成，并以盖板(6)将上述密封件控制在密封腔(2)内，在前后挡板的凹槽内装有“O”形密封圈，在胶盘根(4)两侧有交错分布的滑块和连接块；所述安装在管体内孔的内密封总成由装在套管内孔中的内密封芯体(10)上的后挡板(15)、胶盘根(14)、前挡板(13)、碗形盘根(12)、压板(11)构成，在前后挡板的凹槽内装有“O”形密封圈，在胶盘根(14)两侧有交错分布的滑块和连接块。
3.根据权利要求1所述的密封组件型套管静水压试验机，其特征在于在所述灌注泵与增压器之间的管路上设有单流阀和顺序阀，该单流阀使灌注泵与增压器隔离，该顺序阀将密封液路和增压液路统一在同一台增压器。
专利摘要一种密封组件型套管静水压试验机,包括壳体、接箍外表密封组件、管体内孔密封组件和接箍轴向推力阻挡环,接箍外表密封组件由密封腔、外密封总成和盖板组成,套管的接箍伸入密封腔的内腔,在接箍外圆表面与密封腔阶梯内孔之间装有由盖板压紧的外密封总成;管体内孔密封组件安装于套管的末端,由承载帽,芯体和内密封总成组成,接箍轴向推力阻挡环组件由两个液缸推动的阻挡环组成,本实用新型的内压达到70MPa,试压过程自动化和手工操作兼容,结构小巧、密封可靠、造价较低。
文档编号G01M3/28GK2300101SQ9624735
公开日1998年12月9日 申请日期1996年12月3日 优先权日1996年12月3日
发明者苏宗元 申请人:苏宗元, 侯辉祖