本实用新型专利技术公开了一种封隔器胶筒性能评估试验装置，包括上接头、活塞、通井规、胶筒、支撑快、下接头、中心轴和机架；所述上接头、活塞、通井规、胶筒、支撑快和下接头均安装在中心轴上，上接头与下接头的内部与中心轴固定，上接头和下接头的外部连接有玻璃管，胶筒设置在两通井规之间，其中一个通井规与活塞连接，活塞与外部的推靠机构连接，另一个通井规通过支撑环连接在下接头上，中心轴固定在机架上，高压软管穿过上接头，连接到活塞上。采用本实用新型专利技术，可以在试验过程中对胶筒的变形、密封行为进行直接观察，同时，能测出胶筒的在坐封期间的力学特征，为后期改进胶筒结构提高接触应力、保证密封性提供依据。
A Testing Device for Performance Evaluation of Packer Rubber Cylinder
【技术实现步骤摘要】
一种封隔器胶筒性能评估试验装置
本技术涉及石油钻井行业中的封隔器胶筒的性能检测评估设备
技术介绍
封隔器是试油完井作业的关键工具，承担封隔油套环空，保障井筒安全的重任。胶筒是封隔器的核心部件，是密封作用的直接执行者，其在井下的高温条件下的承压性能决定着试油完井作业的成败。因此必须对胶筒的性能进行评估，掌握其加压坐封、密封承压、解封等性能，以保证现场作业的成功。目前封隔器胶筒评估的方法主要是把胶筒安装在一个密闭的钢筒里，模拟其工作行为，通过外部间接测量来进行性能评估，公开号为202903426U，公开日为2013年4月24日的中国专利文献公开了一种封隔器胶筒试验工装，包括上中心管和下中心管，上中心管与下中心管上部外侧连接，下中心管的底部连接堵头，上中心管下部外侧设有密封圈并与胶筒试验活塞相配合，下中心管的上部螺纹之下的区域设有传压孔，上中心管、下中心管和胶筒试验活塞之间形成推进腔，传压孔连通推进腔和下中心管内部；下中心管下部连接下挡环，下挡环外侧与试验套管一端相连，试验套管另一端与上挡环相连，上挡环与胶筒试验活塞配合并密封。以及，公开号为205301096U，公开日为2016年6月8日的中国专利文献公开了一种高温封隔器胶筒试验检测工具，该高温封隔器胶筒试验检测工具包括：管柱组件，设置有用于安装试验胶筒的安装段；传压组件，套设在该管柱组件外，该传压组件的左端位于该安装段的右端，并且该传压组件能够沿该管柱组件的轴向滑动；液压缸外套，套设在该管柱组件外，该传压组件的右端设有活塞，该活塞套设于液压缸外套和该管柱组件之间，液压缸外套、该传压组件的活塞和该管柱组件的外壁共同形成密封空间，密封空间能够膨胀并驱动该传压组件沿该管柱组件的轴向滑动。以上述专利文献为代表的现有技术，其具体方法是通过记录压缩杆的位移来评估胶筒压缩特征，通过尾部的压力变化来观察评估其密封行为。以上方法显得很粗略，不能对胶筒的具体工作细节进行评估：如胶筒压缩过程中胶筒本体上各个部分被压缩的先后顺序是怎样的；胶筒密封失败时，流体具体是从哪个位置刺穿的，都无从知晓，这对快速找出胶筒设计缺陷和后期改进都不利。因此为了克服以上缺点，需要设计一种可以直接观察封隔器胶筒工作行为的试验装置，提高胶筒评估的效率和精准性。
技术实现思路
本技术旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种封隔器胶筒性能评估试验装置，采用本技术，可以在试验过程中对胶筒的变形、密封行为进行直接观察，同时，能测出胶筒的在坐封期间的力学特征，为后期改进胶筒结构提高接触应力、保证密封性提供依据。本技术是通过采用下述技术方案实现的：一种封隔器胶筒性能评估试验装置，其特征在于：包括上接头、活塞、通井规、胶筒、支撑快、下接头、中心轴和机架；所述上接头、活塞、通井规、胶筒、支撑快和下接头均安装在中心轴上，上接头与下接头的内部与中心轴固定，上接头和下接头的外部连接有玻璃管，胶筒设置在两通井规之间，其中一个通井规与活塞连接，活塞与外部的推靠机构连接，另一个通井规通过支撑环连接在下接头上，活塞、通井规、胶筒和支撑快位于上接头和下接头之间，中心轴固定在机架上，高压软管穿过上接头，连接到活塞上。所述的玻璃管上设置有至少一个应力应变片。所述的中心轴内部设置有加热空腔。所述的上接头和下接头通过螺纹固定在中心轴上。所述上接头和下接头通过粘接与玻璃管固定连接。支架固定在地板上。所述玻璃管为承压50MPa以上、耐温300℃以上的耐高压玻璃。本实用的工作原理是：坐封推靠机构推动活塞向前移动，通井规挤压胶筒，其发生膨胀坐封于高强度玻璃管的内壁形成密封阻隔，另外形成了上空腔和下空腔。通过高压软管向上空腔内注入流体加压至验封压力，观察是否有流体流入下空腔中，从而判断胶筒的密封性能。验封结束后，通过高压软管把上空腔里的压力卸掉，再反向运转坐封推靠机构去掉坐封力，胶筒回缩复原。为了不遮蔽玻璃管，保证观察效果，系统加热方法从传统的外部环绕加热改为在心轴设置内加热空腔，把热流体送到内部，模拟胶筒井下的高温环境。期间，可以透过高强度玻璃管1观察胶筒在挤压膨胀坐封过程中胶筒本体具体变形过程，为后期优化胶筒结构提供依据；在验封期间，如果失封，可以观察胶筒形成的密封阻隔在压差下，流体是如何突破的，另外可以通过应力应变片测出胶筒的在坐封期间的力学特征，为后期改进胶筒结构提高接触应力、保证密封性提供依据；解封阶段，可以实时观察胶筒本体上每个部分的回缩先后顺序以及回缩难易程度，为改进胶筒设计保证解封顺利提供依据。与现有技术相比，本技术所达到的有益效果如下：1、本技术中，封隔器胶筒性能评估试验装置的外壳采用高强度玻璃管，实现透明工装模式，可以在试验过程中对胶筒的变形、密封行为进行直接观察记录。2、本技术中，试验装置外壳添加应力传感器，可对胶筒坐封后本体的力学特征进行记录。3、本技术中，试验装置采用内部流体加热方式：中心轴设置内加热空腔，把热流体送到内部，能模拟胶筒井下的高温环境。附图说明下面将结合说明书附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明，其中：图1为胶筒坐封前试验装置状态图；图2为胶筒坐封后试验装置状态图。图中标记：1、高强度玻璃管，2、应力应变片，3、推靠机构，4、上接头，5、活塞，6、通井规，7、中心轴，8、支撑环，9、下接头，10、固定支架，11、胶筒，12、高压管，13、上空腔，14、下空腔，15、加热空腔。具体实施方式实施例1作为本技术一较佳实施方式，其公开了一种封隔器胶筒性能评估试验装置，其包括上接头4、活塞5、通井规6、胶筒11、支撑快、下接头9、中心轴7和机架；所述上接头4、活塞5、通井规6、胶筒11、支撑快和下接头9均安装在中心轴7上，上接头4与下接头9的内部与中心轴7固定，上接头4和下接头9的外部连接有玻璃管，胶筒11设置在两通井规6之间，其中一个通井规6与活塞5连接，活塞5与外部的推靠机构3连接，另一个通井规6通过支撑环8连接在下接头9上，活塞5、通井规6、胶筒11和支撑快位于上接头4和下接头9之间，中心轴7固定在机架上，高压软管穿过上接头4，连接到活塞5上。实施例2作为本技术另一较佳实施方式，在实施例1的基础上，所述的玻璃管上设置有至少三个应力应变片2。所述的上接头4和下接头9通过螺纹固定在中心轴7上。所述上接头4和下接头9通过粘接与玻璃管固定连接。支架固定在地板上。所述玻璃管为承压50MPa以上、耐温300℃以上的耐高压玻璃。实施例3参照说明书附图1和2，作为本技术的最佳实施方式。其连接方式：上接头4、活塞5、通井规6、胶筒11、支撑环8、下接头9安装在中心轴7上。其中上接头4和下接头9通过螺纹固定在中心轴7上；上接头4和下接头9通过粘接等方式与玻璃管1固定连接，其余均可移动；活塞5与外部推靠机构3连接；高压软管12穿过上接头4，连接到活塞5上；中心轴7设置内加热空腔15；中心轴7固定在支架10上，支架10固定在地板上。坐封推靠机构3推动活塞5向前移动，通井规6挤压胶筒11，其发生膨胀坐封于高强度玻璃管1的内壁形成密封阻隔，另外形成了上空腔13和下空腔14。通过高压软管12向上空腔13内注入流体加压至验封压力，观察是否有流体流入下空腔14中，从本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种封隔器胶筒性能评估试验装置，其特征在于：包括上接头（4）、活塞（5）、通井规（6）、胶筒（11）、支撑快、下接头（9）、中心轴（7）和机架；所述上接头（4）、活塞（5）、通井规（6）、胶筒（11）、支撑快和下接头（9）均安装在中心轴（7）上，上接头（4）与下接头（9）的内部与中心轴（7）固定，上接头（4）和下接头（9）的外部连接有玻璃管，胶筒（11）设置在两通井规（6）之间，其中一个通井规（6）与活塞（5）连接，活塞（5）与外部的推靠机构（3）连接，另一个通井规（6）通过支撑环（8）连接在下接头（9）上，活塞（5）、通井规（6）、胶筒（11）和支撑快位于上接头（4）和下接头（9）之间，中心轴（7）固定在机架上，高压软管穿过上接头（4），连接到活塞（5）上。
【技术特征摘要】
1.一种封隔器胶筒性能评估试验装置，其特征在于：包括上接头（4）、活塞（5）、通井规（6）、胶筒（11）、支撑快、下接头（9）、中心轴（7）和机架；所述上接头（4）、活塞（5）、通井规（6）、胶筒（11）、支撑快和下接头（9）均安装在中心轴（7）上，上接头（4）与下接头（9）的内部与中心轴（7）固定，上接头（4）和下接头（9）的外部连接有玻璃管，胶筒（11）设置在两通井规（6）之间，其中一个通井规（6）与活塞（5）连接，活塞（5）与外部的推靠机构（3）连接，另一个通井规（6）通过支撑环（8）连接在下接头（9）上，活塞（5）、通井规（6）、胶筒（11）和支撑快位于上接头（4）和下接头（9）之间，中心轴（7）固定在机架...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩雄，贺秋云，陈光智，庞东晓，温杰文，廖刚，王超，林轶斌，王峰，黄靖富，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，中国石油天然气集团有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。