一种外压至失效试验用套管芯轴制造技术

本实用新型专利技术一种外压至失效试验用套管芯轴，包括依次连接的支撑座、密封台、连杆和压帽；支撑座、密封台和连杆之间固定连接，压帽与连杆之间通过连杆外螺纹螺纹连接；支撑座、密封台、连杆和压帽均呈圆柱状；所述密封台和压帽的外径与套管试样的外径相等；连杆的外径小于套管试样的内径；连杆上的连杆外螺纹与密封台之间的距离大于套管试样的长度；密封台和压帽均周向设置有密封件。连杆的上端面设置有直径小于连杆直径的出气管，连杆内部设置有排气孔，所述排气孔一端与连杆侧壁连通，另一端与出气管连通，出气管穿过压帽连通外压至失效试验缸体外部。结构简单，操作方便，能够有效避免实验过程中产生的轴向应力，提高实验结果数据的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种外压至失效试验用套管芯轴
本技术涉及石油管工程领域，具体为一种外压至失效试验用套管芯轴。
技术介绍
在全尺寸实物性能试验中，套管的抗挤毁性能是保证套管质量和安全使用的一项关键参数。套管的抗挤毁性能主要是通过外压致失效试验进行测试的，而目前，进行外压致失效试验的试样主要是时采用两种方式与实验装备间建立压力腔，进而用水压挤毁管子测得其挤毁性能，一种是采用焊接堵头方式，一种是直接管体表面与设备密封结构相接触。对于采用焊接堵头方式，目前有研究表明，焊接堵头对抗挤毁性能有影响，最直接地体现是，采用焊接堵头方式进行外压挤毁试验的试样，失效位置基本在管子的中部，焊接堵头部位对管子强度有增强；对于直接管体表面与设备密封结构相接触的方式，试验样管是局部承受外压，密封部位还会对试样产生轴向的应力，进而影响所测得的性能数据。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种外压至失效试验用套管芯轴，结构简单，操作方便，能够有效避免实验过程中产生的轴向应力，提高实验结果数据的准确性。本技术是通过以下技术方案来实现：一种外压至失效试验用套管芯轴，包括依次连接的支撑座、密封台、连杆和压帽；所述支撑座、密封台和连杆之间固定连接，压帽与连杆之间通过连杆外螺纹螺纹连接；所述支撑座、密封台、连杆和压帽均呈圆柱状；所述密封台和压帽的外径与套管试样的外径相等；所述连杆的外径小于套管试样的内径；连杆上的连杆外螺纹与密封台之间的距离大于套管试样的长度；所述密封台和压帽均周向设置有密封件。优选的，所述连杆的上端面设置有直径小于连杆直径的出气管，连杆内部设置有排气孔，所述排气孔一端与连杆侧壁连通，另一端与出气管连通，出气管穿过压帽连通外压至失效试验缸体外部。进一步的，所述出气管与压帽的连接部位设置密封圈。优选的，所述压帽周向延伸形成圆环凸台。优选的，所述压帽的上端面设置有吊环。优选的，所述连杆外螺纹为钻杆螺纹。优选的，所述支撑座为两个半圆弧片合围形成圆筒，密封台与圆筒插接配合，通过销钉固定连接。优选的，所述连杆外螺纹与密封台之间的距离大于套管试样的长度，且相差尺寸的范围为1mm～5mm。优选的，所述密封件为密封胶带。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术提供一种外压至失效试验用套管芯轴，通过连杆外螺纹与套管试样之间产生的高度差，压帽通过连杆外螺纹与连杆连接在一起，使得压帽与套管试样之间产生间隙，从而避免试验过程中套管试样产生轴向应力。密封台和压帽的外径与套管试样外径一致，通过密封件建立套管试样内部密封，在两者外部缠绕密封件，确保了试样与芯轴之间的密封性，与焊接方式相比大大节约了时间，可以将整段套管试样进行外压至失效试验。进一步的，连杆内部设置有排气孔，所述排气孔一端与连杆侧壁连通，另一端与连杆上端面连通形成直径小于连杆直径的出气口，出气口穿过压帽连通外压至失效试验缸体外界。将试样内部与外界联通，有效避免内部别压引起试验结果增高的情况。更进一步的，出气管与压帽的连接部位设置密封圈。通过设置密封圈，避免进行外压至失效试验时，试验介质进入套管芯轴内部。进一步的，压帽周向延伸形成圆环凸台，圆环凸台用于与外压至失效试验缸体密封连接，增加实验装置的密封性。进一步的，压帽的上端设置有吊环，通过吊环在进行外压至失效试验时移动套管试样，提高试验便利性。附图说明图1为本技术实施例1一种外压至失效试验用套管芯轴的结构示意图；图2为本技术实施例1芯轴结构示意图；图3为本技术实施例1压帽结构示意图；图4为本技术实施例2一种外压至失效试验用套管芯轴的结构示意图；图中：1.压帽；2.连杆外螺纹；3.连杆；4.密封台；5.支撑座；6.排气孔。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，所述是对本技术的解释而不是限定。实施例1如图1至图3所示，一种外压至失效试验用套管芯轴，包括依次连接的支撑座5、密封台4、连杆3和压帽1。支撑座5、密封台4和连杆3之间固定连接，压帽1与连杆3之间通过连杆外螺纹2螺纹连接；支撑座5、密封台4、连杆3和压帽1均呈圆柱状；所述密封台4和压帽1的外径与套管试样的外径相等。连杆3的外径小于套管试样的内径；连杆3上连杆外螺纹2高于套管试样上端面；密封台4和压帽1均周向设置有密封件，在套管试样进行外压至失效试验时对套管试样两端进行密封。出气管与压帽1的连接部位设置密封圈，通过设置密封圈，避免进行外压至失效试验时，试验介质进入套管芯轴内部。通过连杆外螺纹2与套管试样之间产生的高度差，压帽1通过连杆外螺纹2与连杆3连接在一起，使得压帽1与套管试样之间产生间隙，从而避免试验过程中套管试样产生轴向应力。密封台4和压帽1的外径与套管试样外径一致，通过密封件建立套管试样内部密封，在两者外部缠绕密封件，确保了试样与芯轴之间的密封性，与焊接方式相比大大节约了时间，可以将整段套管试样进行外压至失效试验。实施例2如图4所示，一种外压至失效试验用套管芯轴，包括依次连接的底座、连杆3和压帽1。进行外压至失效试验的套管试样外径为244.48mm。底座包括支撑座5和密封台4，支撑座起到支撑直立芯轴的作用，密封台4主要是为了便于与管子外径建立密封，密封台4的外径与套管试样的外径相等，压帽1下方内螺纹外径与套管试样的外径一致。连杆3与支撑座5和密封台4固定连接在一起，压帽1通过连杆外螺纹2与连杆3连接在一起。支撑座5为两个半圆弧片状合围形成圆筒，密封台4与圆筒插接配合，通过销钉固定连接。连杆3内部设置有排气孔6，所述排气孔6一端与连杆3侧壁连通，另一端与连杆3上端面连通形成直径小于连杆3直径的出气口，出气口穿过压帽1连通外压至失效试验装置外界。将套管试样内部与外界联通，有效避免内部别压引起试验结果增高的情况。压帽1周向延伸设置有圆环凸台，与试验缸体配合；压帽1的上端设置有吊环。通过吊环在进行外压至失效试验时移动套管试样，提高试验便利性。密封台4的外径为套管试样外径正负2mm。连杆3长度为套管试样外径的8倍正负10mm。压帽1下方内螺纹外径为套管试样外径正负2mm。在密封台4与套管试样的连接处缠绕密封胶带进行密封，在压帽1与套管试样的侧壁上缠绕密封胶带进行密封，通过在两者外部缠绕密封胶带，确保了套管试样与芯轴之间的密封性，与焊接方式相比大大节约了时间。可以将整段试样进行外压至失效试验。支撑座5的外径为329mm～349mm，密封台4和压帽1下方内螺纹的外径为242.48mm～246.48mm，连杆3长度为1940mm～1965mm，连杆外螺纹2采用钻杆螺纹。本实施例的使用过程为，将压帽1从连杆3上拆卸下来，将直径244.48mm的套管试样套到连杆3上，套管试样下端面压在密封台4上，将压帽1通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外压至失效试验用套管芯轴，其特征在于，包括依次连接的支撑座(5)、密封台(4)、连杆(3)和压帽(1)；/n所述支撑座(5)、密封台(4)和连杆(3)之间固定连接，压帽(1)与连杆(3)之间通过连杆外螺纹(2)螺纹连接；/n所述支撑座(5)、密封台(4)、连杆(3)和压帽(1)均呈圆柱状；所述密封台(4)和压帽(1)的外径与套管试样的外径相等；/n所述连杆(3)的外径小于套管试样的内径；连杆(3)上的连杆外螺纹(2)与密封台(4)之间的距离大于套管试样的长度；/n所述密封台(4)和压帽(1)均周向设置有密封件。/n

【技术特征摘要】
1.一种外压至失效试验用套管芯轴，其特征在于，包括依次连接的支撑座(5)、密封台(4)、连杆(3)和压帽(1)；
所述支撑座(5)、密封台(4)和连杆(3)之间固定连接，压帽(1)与连杆(3)之间通过连杆外螺纹(2)螺纹连接；
所述支撑座(5)、密封台(4)、连杆(3)和压帽(1)均呈圆柱状；所述密封台(4)和压帽(1)的外径与套管试样的外径相等；
所述连杆(3)的外径小于套管试样的内径；连杆(3)上的连杆外螺纹(2)与密封台(4)之间的距离大于套管试样的长度；
所述密封台(4)和压帽(1)均周向设置有密封件。


2.根据权利要求1所述的一种外压至失效试验用套管芯轴，其特征在于，所述连杆(3)的上端面设置有直径小于连杆(3)直径的出气管，连杆(3)内部设置有排气孔(6)，所述排气孔(6)一端与连杆(3)侧壁连通，另一端与出气管连通，出气管穿过压帽(1)连通外压至失效试验缸体外部。


3.根据权利要求2所述的一种外压至失效试验用套管芯轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东风，王蕊，韩军，张乐，贾盼龙，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油天然气集团公司管材研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11