一种外置式油套管气密封检测装置及检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油开采的油套管接箍密封检测领域，尤其是一种用于石油天然气勘探开发中小尺寸套管的丝扣气密性检测，具体是一种外置式油套管气密封检测装置。
【背景技术】
[0002]随着深井、水平井等勘探开发技术的发展，对钻井完井、注采工艺等提出了更高的要求。在开采过程中井口压力不断增大，甚至有的井口压力已经达到了 lOOMPa。如果油套管螺纹连接气密封性失效，将造成巨大的经济损失和严重的环境污染，为了保证石油天然气的安全生产，各油气田对现场使用的油套管的气密封性要求越来越高。
[0003]目前使用较多的是内置式气密封检测工具，内置式检测工具直接放入油套管内进行检测，主要用于直径较大的油套管，而对于小尺寸的油套管，由于尺寸限制，如果继续使用现有内置式检测工具原理，则很难生产出可以放入小尺寸油套管的检测工具，此外，若内置式检测工具尺寸较小，质量较轻，在检测过程中检测工具容易冲出井筒，造成安全事故。
【发明内容】
[0004]本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种外置式油套管气密封检测装置及检测方法，工作时置于油套管接箍外部，使用气体检测仪对油套管内壁气体进行检测，通过检测气体是否泄漏判断油套管气密性，有效解决了小尺寸油套管气密封检测问题。
[0005]本发明采用的技术方案如下:
本发明的外置式油套管气密封检测装置，包括外管柱，所述外管柱的上下端分别设置上端盖与下端盖；所述外管柱内设有上中心管、阀座及下中心管，所述上中心管通过阀座连接下中心管，其中上中心管与下中心管的侧壁上均设有侧孔；所述上中心管内侧设有与其侧孔相对应，且可相对滑动的上滑套，所述上滑套与上端盖之间配置有可伸缩的上胶筒；所述下中心管内侧设有与其侧孔相对应，且可相对滑动的下滑套，所述下滑套与下端盖之间配置有可伸缩的下胶筒。
[0006]由于上述结构，在外管柱上端通过螺纹连接上端盖，上端盖设有通孔，可通过该通孔向检测装置通入检测气体，用于对油套管的气密性检测，在外管柱下端连接有下端盖，该下端盖可以封堵外管柱与下中心管之间的缝隙，使外管柱与上、下中心管之间可形成可储气的腔体，在上、下中心管外侧布置有侧孔，便于将外管柱与上、下中心管之间的气体流入上、下滑套形成的活塞腔内，上滑套与上中心管之间有缝隙，下滑套与下中心管之间有缝隙，高压气体进入后，上滑套只能向上端盖方向移动，下滑套只能向下端盖方向移动，上滑套上方有上胶筒，从而上滑套可以推动上胶筒，使之压缩与油套管外壁贴合后坐封，同时，下滑套下方有下胶筒，从而下滑套可以推动下胶筒，使之压缩与油套管外壁贴合后坐封，使上胶筒与下胶筒之间形成一个密闭的空间，该空间正好位于油套管的接箍处，从而可通过检测油套管内部该接箍处的气体，判断油套管的气密封性。本发明一种外置式油套管气密封检测装置结构简单、成本较低、检测精准较高，通过该装置对油套管丝扣的气密封性进行检测后，根据检测结果，可以针对密封性不好的丝扣进行整改，为更准确的判断油套管气密封性能提供一种新的检测途径，确保石油天然气开发勘探过程中的安全，由于整个装置位于油套管外部不受尺寸限制，因此特别适合检测小尺寸油套管的气密封性。
[0007]本发明的外置式油套管气密封检测装置，所述上滑套配合于上中心管内壁的侧孔位置处，所述上滑套与上中心管的配合面上设有密封圈，使上中心管上侧孔内供气时，所述上滑套可相对于上中心管滑动并形成动密封；所述下滑套配合于下中心管内壁的侧孔位置处，所述下滑套与下中心管配合面上设有密封圈，使下中心管上侧孔供气时，所述下滑套可相对于下中心管滑动并形成动密封。
[0008]由于上述结构，可通过上滑套可相对于上中心管滑动并形成动密封；以及下滑套可相对于下中心管滑动并形成动密封，当侧孔供气时，上胶筒被压缩实现与油套管外壁接触坐封；下胶筒被压缩实现与油套管内壁接触坐封，并在油套管外壁与检测装置内壁之间形成环形密封空间；继而便于后续的密封性检测。
[0009]本发明的外置式油套管气密封检测装置，所述阀座上布置有位置相对的进气阀与出气阀；其中进气阀和出气阀位于阀座的同一圆周上，且相互间隔180°布置；所述阀座的上、下端分别螺纹连接于上中心管下端、下中心管上端，且在阀座与上中心管、阀座与下中心管的连接处分别设有密封圈。
[0010]由于上述结构，能确保各个连接位置处的密封效果，从而可控制向环形密封空间内的供气与排气，从而实现对油套管的密封性检测，保证其检测结果的精确性。
[0011]本发明的外置式油套管气密封检测装置，所述上滑套和上胶筒之间设有上保护套二，在上胶筒与上端盖之间设有上保护套一；所述下滑套和下胶筒之间设有下保护套一，在下胶筒与下端盖之间设有下保护套二。
[0012]由于上述结构，通过保护套可对上滑套、上胶筒、下胶筒及下滑套起到保护作用，避免在上胶筒与下胶筒被压缩时损坏，使其寿命长久。
[0013]本发明的外置式油套管气密封检测装置，所述上端盖与外管柱通过螺纹连接，所述上端盖通过密封圈分别同外管柱、上中心管密封；所述上端盖上设有对准外管柱与上中心管之间缝隙的进气孔，所述上端盖上设有吊环；所述下端盖通过螺纹连接外管柱，所述下端盖通过密封圈分别同与外管柱、下中心管密封。
[0014]由于使用了上述结构，上端盖与外管柱通过螺纹连接，同时上端盖外侧设有O型密封圈，，防止检测气体从上端盖与外管柱之间的缝隙泄漏，上端盖内侧设有O型密封圈，防止检测气体从上端盖与上中心管之间的缝隙泄漏，上端盖上有进气孔，进气孔上端制有管螺纹，与供气装置连接，上端盖与吊环通过矩形螺纹连接，承受整个检测装置的重力，下端盖与外管柱通过螺纹连接，可以封堵外管柱与下中心管之间的缝隙，同时下端盖外侧设有O型密封圈，防止检测气体从上端盖与外管柱之间的缝隙泄漏，上端盖内侧设有O型密封圈，防止检测气体从上端盖与上中心管之间的缝隙泄漏。
[0015]本发明的外置式油套管气密封检测装置的检测方法，包括以下步骤:
步骤1、将检测装置套于待检测油套管的外部，并使进气阀、出气阀对齐油套管外的节箍；
步骤2、将检测气体从进气孔送入上中心管与外管柱的之间的缝隙，并经上中心管的侧孔进入上滑套与上中心管之间的缝隙；随着气体增多气压增大，检测气体推动上滑套及保护套一向上端盖方向移动，使上保护套一与上保护套二同时挤压上胶筒，上胶筒被压缩实现与油套管外壁接触坐封；同时检测气体推动下滑套保护套一向下端盖移动，使下保护套一与下保护套二同时挤压下胶筒，下胶筒被压缩实现与油套管内壁接触坐封，并在油套管外壁与检测装置内壁之间形成环形密封空间；
步骤3、继续向进气孔中供入检测气体，检测气体经外套管与上中心管之间、外套管与下中心管之间的缝隙；当压强达到一定值时，进气阀被打开，检测气体经进气阀流入到油套管外壁与检测装置内壁之间的环形密闭空间；
步骤4、在油套管内部的节箍处设有气体检测仪，对油套管内壁气体进行检测，通过检测气体是否泄漏判断油套管气密性；
步骤5、检测结束后，释放外管柱与上滑套之间、外管柱与下滑套之间的检测气体，此时进气阀关闭，出气阀被打开；检测气体经过出气阀进入外管柱与上中心管之间、下中心管之间的缝隙，通过进气口排出检测装置进行回收，此时胶筒解封，