一种油套管气密性检测系统技术方案

本发明专利技术涉及油气钻井、完井和油气套管技术领域，具体涉及一种油套管气密性检测系统，包括气源、监测部件、检测装置和控制部件；检测装置包括筒体和设置在筒体内腔两端的气囊，筒体内设置有气孔以及与气囊相通的气道，气道连通气囊与筒体外壁，气孔连通两个气囊之间的筒体内腔与筒体外壁；一个气源通过控制部件为气孔和气道通气，控制部件用于控制来自气源的气体，使来自气源的气体先进入气道再进入气囊；监测部件用于监测油套管内的气源气体的存在，能够节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种油套管气密性检测系统
本专利技术涉及油气钻井、完井和油气套管
，具体涉及一种油套管气密性检测系统。
技术介绍
我国的年均石油消耗量高达几亿吨，但是石油的开采过程复杂，安全系数要求高。油套管是石油开采运用最多的管材，石油套管通过内外螺纹旋合，将套管首尾相连深入井下服役，油套管柱不仅可以保护井壁，还可以将油，气，水层分割开。单一油套管必须具有抗高压，抗腐性能，整个油套管柱还应当满足良好的气密性。目前套管之间通过卡箍连接，一口普通的油井所使用的卡箍多达上百个，任何一个卡箍连接处存在气密性不足问题都会导致整个油套管柱系统气密性不足。一旦气密性不足将会导致压强波动，影响套管安全，存在重大安全隐患，同时对环境和社会也会产生无法预计的损失。根据大量的实验表明，油套管柱系统的气密性很大程度取决于套管连接处的密封性。由于套管的工作环境具有复杂性，所受载荷也十分复杂，这些因素所造成的气密性不足是难以避免的。但是由于套管连接时的技术问题，操作问题，以及加工的精度要求和运输时的保护措施不足所造成的问题却是可以避免的。为了确保套管之间的气密性，需要对其进行气密性检测。目前开采现场所使用的气压检测套管密封性装置由于技术限制，存在一系列问题。其一，检测时所使用的特殊气体无法回收，增加了检测的成本。其二，外压密封性检测装置在检测时，由于气囊受到轴向压力，使之沿着管壁向外滑动产生较大的摩擦，对气囊有一定的损耗，同时采用外压检测时由于嵌套时不容易对齐也会对气囊产生磨损。其三，检测时需要检测人员现场操作，存在一定的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对目前气囊容易磨损的问题，提供一种套管接头的气密封性检测装置，能够缓解上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种油套管气密性检测系统，包括气源、监测部件、检测装置和控制部件；所述检测装置包括筒体和设置在所述筒体内腔两端的气囊，所述筒体内设置有气孔以及与气囊相通的气道，所述气道连通所述气囊与所述筒体外壁，所述气孔连通两个所述气囊之间的筒体内腔与筒体外壁；一个所述气源通过所述控制部件为所述气孔和所述气道通气，所述控制部件用于控制来自气源的气体，使来自气源的气体先进入气道再进入气囊；所述监测部件用于监测油套管内的气源气体的存在。作为优选，所述气囊通过胶水固定设置在所述筒体内。作为优选，所述气囊表面设置有锯齿形的凹凸部。作为优选，所述检测装置还包括以能够枢转的方式设置在所述筒体上的挡块，所述挡块与所述筒体之间设置有扭簧，以使所述挡块在外力作用下枢转后复位。作为优选，所述控制部件包括第一柱塞组、第二柱塞组、杠杆、弹性件、基座、进气管、第一排气管和第二排气管，所述杠杆以能枢转的方式设置在所述基座上，所述杠杆的两端设置枢轴，分别为第一枢轴和第二枢轴；所述第一柱塞组包括第一气缸、第一活塞和第一活塞杆，所述第一活塞设置在所述第一气缸内并将所述第一气缸内腔分为第一进气腔和通气腔，所述第一活塞杆的一端与所述第一活塞固定，另一端伸出所述气缸并设置有第一滑道，所述第一滑道与所述杠杆一端的所述第一枢轴配合，该另一端与所述弹性件配合使所述弹性件处于压缩状态；所述第二柱塞组包括第二气缸、第二活塞和第二活塞杆，所述第二活塞设置在所述第二气缸内并将所述第二气缸内腔分为第二进气腔和排气腔，所述第二活塞的端面面积大于所述排气腔的近活塞端口，所述近活塞端口为与所述第二活塞配合的端口，所述第二活塞杆的一端与所述第二活塞固定连接，另一端伸出所述第二气缸并设置有第二滑道，所述第二滑道与所述杠杆一端的所述第二枢轴配合；所述进气管分别于所述第一进气腔和所述第二进气腔相通，所述第一排气管用于排出由进气管通入所述第一气缸的气体，所述第二排气管与所述排气腔相通。作为优选，所述第一排气管与所述气缸内腔的与所述第一活塞与初始位置时的侧壁相通，L<H，L为所述第一排气管的管口与所述第一活塞的靠近所述第一进气腔的端面的距离，H为所述第一滑道的长度。作为优选，所述控制部件还包括连通管和双向步进电机，所述连通管连通第一进气腔和通气腔，所述连通管上设置有用于控制所述第一进气腔和所述通气腔连通的第一阀门，所述连通管靠近所述通气腔的一端设置有尾管，所述尾管连通所述连通管和外界，所述我管上设置有第二阀门，用于控制尾管的开闭；所述双向步进电机能够驱动所述杠杆旋转。综上所述，由于采用了上述技术方案，本申请的有益效果是：如此，在使用时，只需要通过充气和放气即可实现气囊与套管的紧密配合，不需要机械的推动气囊使气囊压缩以压紧套管，从而不会对气囊造成较大的磨损，磨损几乎可以忽略不计，并且，相比于采用其他零部件机械式推动气囊，本方案直接充气，气囊各部位受力均匀，不存在受力不均的情况，从而能够延长气囊的使用寿命；此外，采用充气放气的方式，只需要气体压缩机即可实现，可以远程操作，无需靠近套管操作，安全性更好；并且，由于采用控制部件控制一个气源的气体先向气囊供气，形成密闭的环空腔室，再向形成的密闭环空腔室通气，由此，只需要一个气源足以，无需其他气源，如此，能够节约成本。附图说明图1为本专利申请的检测装置的结构示意图；图2为本专利申请的检测装置的截面示意图；图3为本专利申请挡块的结构示意图；图4为本申请控制部件的结构示意图；图5为本申请另一种控制部件的结构示意图；图中标记：3-滚轮部件，4-螺钉，5-挂环，7-气囊，9-扭簧，10-挡块，24-弹性件，25-第一枢轴，26-第一活塞杆，27-第一活塞，28-第一气缸，281-第一进气腔，282-通气腔，29-第一排气管，30-进气管，31-第二气缸，311-第二进气腔，312-排气腔，32-第二活塞，33-第二排气管，34-第二活塞杆，35-第二枢轴，36-气道，37-气孔，38-杠杆，40-第一滑道，41-第二滑道，43-密封圈，51-套管接头，52-套管，53-监测部件，6-筒体，62-环空腔室，67-双向步进电机，681-第一阀门，682-第二阀门，683-尾管，684-连通管，69-基座。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。一种油套管52气密性检测系统，包括气源、监测部件53、检测装置和控制部件；检测装置包括筒体6和设置在筒体6内腔两端的气囊7，筒体6内设置有气孔37以及与气囊7相通的气道36，气道36连通气囊7与筒体6外壁，气孔37连通两个气囊7之间的筒体6内腔与筒体6外壁；一个气源通过控制部件为气孔37和气道36通气，控制部件用于控制来自气源的气体，使来自气源的气体先进入气道36再进入气囊7；监测部件53用于监测油套管52内的气源气体的存在。如此，在使用时，只需要通过充气和放气即可实现气囊7与套管52的紧密配合，不需要机械的推动气囊7使气囊7压缩以压紧套管52，从而不会对气囊7造成较大的磨损，磨损几乎可以忽略不计，并且，相比于采用其他零部件机械式推动气囊7，本方案直接充气，气囊7各部位受力均匀，不存在受力不均的情况，从而能够延长气囊7的使用寿命；此外，采用充气放气的方式，只需要气体压缩机即可实现，可以远程操作，无需靠近套管52操作，安全性更好。并且，由于采用控制部件控制一个气源的气体先向气囊7供气，形成密闭的环空腔室62，再向形成的密闭环空腔室62通气，由此，只需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油套管气密性检测系统，其特征在于，包括气源、监测部件(53)、检测装置和控制部件；所述检测装置包括筒体(6)和设置在所述筒体(6)内腔两端的气囊(7)，所述筒体(6)内设置有气孔(37)以及与气囊(7)相通的气道(36)，所述气道(36)连通所述气囊(7)与所述筒体(6)外壁，所述气孔(37)连通两个所述气囊(7)之间的筒体(6)内腔与筒体(6)外壁；一个所述气源通过所述控制部件为所述气孔(37)和所述气道(36)通气，所述控制部件用于控制来自气源的气体，使来自气源的气体先进入气道(36)再进入气囊(7)；所述监测部件(53)用于监测油套管(52)内的气源气体的存在。

【技术特征摘要】
1.一种油套管气密性检测系统，其特征在于，包括气源、监测部件(53)、检测装置和控制部件；所述检测装置包括筒体(6)和设置在所述筒体(6)内腔两端的气囊(7)，所述筒体(6)内设置有气孔(37)以及与气囊(7)相通的气道(36)，所述气道(36)连通所述气囊(7)与所述筒体(6)外壁，所述气孔(37)连通两个所述气囊(7)之间的筒体(6)内腔与筒体(6)外壁；一个所述气源通过所述控制部件为所述气孔(37)和所述气道(36)通气，所述控制部件用于控制来自气源的气体，使来自气源的气体先进入气道(36)再进入气囊(7)；所述监测部件(53)用于监测油套管(52)内的气源气体的存在。2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述气囊(7)通过胶水固定设置在所述筒体(6)内。3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述气囊(7)表面设置有锯齿形的凹凸部。4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述检测装置还包括以能够枢转的方式设置在所述筒体(6)上的挡块(10)，所述挡块(10)与所述筒体(6)之间设置有扭簧(9)，以使所述挡块(10)在外力作用下枢转后复位。5.根据权利要求1-4任意一项所述的检测系统，其特征在于，所述控制部件包括第一柱塞组、第二柱塞组、杠杆(38)、弹性件(24)、基座(69)、进气管(30)、第一排气管(29)和第二排气管(33)，所述杠杆(38)以能枢转的方式设置在所述基座(69)上，所述杠杆杠杆(38)的两端设置枢轴，分别为第一枢轴(25)和第二枢轴(35)；所述第一柱塞组包括第一气缸(28)、第一活塞(27)和第一活塞(27)第一活塞(27)杆(26)，所述第一活塞(27)设置在所述第一气缸(28)内并将所述第一气缸(28)内腔分为第一进气腔(281)和通气腔(282)，所述第一活塞(27)第一活塞(27)杆(26)的一端与所述第一活塞(27)固定，另一端伸出所述气缸并设置有第一滑道(40...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡刚，王国荣，徐召强，左润东，谭川东，方潘，戴海龙，刘若玢，夏炎，袁光杰，董胜伟，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51