一种耐高温聚合物与纤维复合油管试验评价模拟装置制造方法及图纸

技术编号:33299553 阅读:17 留言:0更新日期:2022-05-06 12:05
本发明专利技术公开了一种耐高温聚合物与纤维复合油管试验评价模拟装置,包括:密封试验单元、储油单元、压力泵、控制器;所述密封试验单元、储油单元、压力泵依次通过压力管道串联;所述压力管道上设置有电控阀门;所述储油单元内部设置有加热装置;所述密封试验单元内部安装有实物管试件,其两端分别通过紧固机构与进出液两端形成密封连接;所述密封试验单元内部还设置有电控夹持机构;所述控制器分别与所述压力泵、加热装置、电控阀门、电控夹持机构及测量温度、压力的传感器电连;本发明专利技术优点在于,可在模拟高温及外部加压条件下进行试验,且可进行内外双重加压,并能对温度和压力进行实时检测和控制;能够针对多种规格尺寸的非标非金属油管进行试验。进行试验。进行试验。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温聚合物与纤维复合油管试验评价模拟装置


[0001]本专利技术涉及油管试验装置
,尤其涉及一种耐高温聚合物与纤维复合油管试验评价模拟装置。

技术介绍

[0002]油管是石油钻井领域重要的钻井输送设备,其使用性能关乎石油钻采的效率及进度,如果油管发生失效破坏,将大大影响工作进度,所以对油管使用性能检测及新型油管材料的研究至关重要。
[0003]现有的油管试验装置,大多是对油管的物理性能及缺陷进行检测,没有专门在实验室条件下针对非金属油管使用性能检测的试验装置,且现有的试验装置大多在常温状态下针对定尺寸油管进行试验,不能满足高温工况试验条件,且对于非金属油管材料的研究,大多数试验装置试件为块状试件,不能使用实物管试件进行试验,不能最大程度模拟实际工况。
[0004]中国专利CN201721795310.2公开了一种评价低含水率高产气井油管高温腐蚀性能的试验装置,可模拟低含水高压气井油管高温腐蚀性能,可实时监测试验压力、湿度、pH值和温度。但该装置不能模拟实物油管柱工作状态,高压釜模拟油管工作状态测得的试验结果和实际应用过程中油管性能有一定差异,因此其测得的试验结果准确性较低。
[0005]针对不同非金属油管进行研究,关键要保证其性能满足工况需求。设计一种非金属油管实物试验评价试验装置,能够最大限度模拟实际油管工作状态,评价不同尺寸非金属油管性能,检测此非金属油管的使用性能及其适合性。指导非金属油管的研发及应用。

技术实现思路

[0006]有鉴于此,本专利技术提供一种耐高温聚合物与纤维复合油管试验评价模拟装置,能够解决上述问题。
[0007]为此目的,本专利技术由如下技术方案实施。
[0008]一种耐高温聚合物与纤维复合油管试验评价模拟装置,主要包括:密封试验单元、储油单元、压力泵、控制器;
[0009]所述密封试验单元、储油单元、压力泵依次通过压力管道串联;所述压力管道上设置有电控阀门;
[0010]所述储油单元为箱体结构,内部设置有加热装置;
[0011]所述密封试验单元为圆柱体抽壳结构,并沿中截面分为上下两部分,分别为上半圆密封罩和下半圆密封罩;所述密封试验单元上下两部分在中截面一端通过旋转机构连接,形成合页结构,另一端通过密封机构形成可开关结构;所述密封试验单元两端分别设置有进液口和出液口,内部安装有实物管试件,所述实物管试件两端分别通过紧固机构与所述密封试验单元的进出液两端形成密封连接;所述密封试验单元内部还设置有电控夹持机构;
[0012]所述控制器分别与所述压力泵、加热装置、电控阀门、电控夹持机构及测量温度、压力的传感器电连。
[0013]进一步,所述电控阀门包括进口节流阀、出口节流阀、平板阀;所述压力泵与所述密封试验单元间的压力管道为进油管,并串接有所述进口节流阀;所述密封试验单元与所述储油单元间的压力管道为出油管,并串接有所述出口节流阀;所述储油单元与所述压力泵间的压力管道为封闭压力油管,并串接有所述平板阀。
[0014]更进一步,所述进油管中安装有测内压压力表和管道用温度计。
[0015]进一步,所述密封试验单元内部还是设置有气体温度计;所述密封试验单元在壳体表面开有方形孔,并安装透明观察窗;所述密封试验单元通过底部设置的密封单元支撑座放置于试验平台上。
[0016]进一步,所述紧固机构包括进口法兰连接件、法兰连接管;所述实物管试件一端与所述进口法兰连接件连接,另一端与所述法兰连接管连接;
[0017]所述进口法兰连接件安装于所述密封试验单元的进液口;所述进口法兰连接件与所述进液口之间安装有圆形橡胶密封环;所述进口法兰连接件外侧端部设有带通孔的法兰结构,并通过螺栓连接进口连接法兰;所述进口连接法兰内侧安装有扩径环;所述扩径环内腔中直管段安装有所述进油管的端部,扩张段的端部顶靠所述进口法兰连接件的外端面;
[0018]所述法兰连接管安装于所述密封试验单元的出液口;所述法兰连接管与所述实物管试件之间安装有可更换橡胶密封条;所述法兰连接管内侧安装有缩径环;所述实物管试件末端顶靠所述缩径环的端面;所述法兰连接管外部设有带通孔的法兰结构,并通过螺栓连接出口连接法兰;所述出口连接法兰内壁固定安装有所述出油管。
[0019]更进一步,所述进口法兰连接件呈阶梯状结构,左端法兰结构上沿周向均匀分布有多个螺栓孔,左右两端之间的夹角处加工有环状沟槽,所述圆形橡胶密封环安装于所述环状沟槽内;
[0020]所述进口法兰连接件右端面沿周向设有多个均布的方形沟槽,每个方形沟槽内放置一个可移动锥螺纹块;所述方形沟槽与所述可移动锥螺纹块形成滑动连接;所述可移动锥螺纹块底部为滑块结构,上部呈两段阶梯状,外部加工有锥螺纹;所述可移动锥螺纹块底部靠内侧设置有调整垫块,以改变锥螺纹直径;所述可移动锥螺纹块根部与锥螺纹压紧套筒通过锥螺纹连接,末端与所述实物管试件连接;所述锥螺纹压紧套筒右端安装内环橡胶密封条;所述锥螺纹压紧套筒左端安装有外环橡胶密封条。
[0021]进一步,所述电控夹持机构包括导轨支撑座、移动导轨、滚珠丝杠、伺服电机、外部滑动挤压块;
[0022]所述导轨支撑座安装于所述密封试验单元内部;所述移动导轨安装于所述导轨支撑座上表面;所述外部滑动挤压块下部为滑块结构,与所述移动导轨形成滑动配合;所述外部滑动挤压块共两组,相向设置于所述实物管试件两侧;所述移动导轨中间处设置有两个伺服电机,所述伺服电机分别通过滚珠丝杠与两侧外部滑动挤压块形成活动连接。
[0023]更进一步,每组外部滑动挤压块上部均安装有上下对称的楔形固定块,所述楔形固定块安装面为靠所述实物管试件一侧;所述楔形固定块与所述实物管试件的接触面还安装有测外压压力计。
[0024]进一步,所述储油单元通过外壳上设置的储油单元法兰与外部连通;所述储油单
元内部还安装有液体温度计、压力计。
[0025]本专利技术具有如下优点:
[0026]1、本专利技术通过设置加热装置,能够在高温状态下直接对实物管试件进行试验。
[0027]2、本专利技术可单独将整段的实物管试件装入装置内进行实验,获得模拟结果更加接近真实数据,同时配合紧固件及夹持机构,能够对多种规格尺寸的非金属油管进行试验,并能够针对非标油管进行试验。
[0028]3、本专利技术内部通过压力泵进行流体加压,外部通过夹持机构对实物管试件进行外部挤压,实现内外双重加压,并且能够对试验流体进行实时的压力和温度的检测以及调整,充分模拟油管所处工作环境。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本专利技术的一个或几个实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术结构示意图;
[0031]图2为密封试验单元剖视图;
[0032]图3为密封试验单元侧面剖视图;
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温聚合物与纤维复合油管试验评价模拟装置,其特征在于,包括:密封试验单元(6)、储油单元(12)、压力泵(1)、控制器;所述密封试验单元(6)、储油单元(12)、压力泵(1)依次通过压力管道串联;所述压力管道上设置有电控阀门;所述储油单元(12)为箱体结构,内部设置有加热装置(46);所述密封试验单元(6)为圆柱体抽壳结构,并沿中截面分为上下两部分,分别为上半圆密封罩(26)和下半圆密封罩(24);所述密封试验单元(6)上下两部分在中截面一端通过旋转机构(25)连接,形成合页结构,另一端通过密封机构(31)形成可开关结构;所述密封试验单元(6)两端分别设置有进液口和出液口,内部安装有实物管试件(27),所述实物管试件(27)两端分别通过紧固机构与所述密封试验单元(6)的进出液两端形成密封连接;所述密封试验单元(6)内部还设置有电控夹持机构;所述控制器分别与所述压力泵(1)、加热装置(46)、电控阀门、电控夹持机构及测量温度、压力的传感器电连。2.根据权利要求1所述的试验评价模拟装置,其特征在于,所述电控阀门包括进口节流阀(2)、出口节流阀(11)、平板阀(7);所述压力泵(1)与所述密封试验单元(6)间的压力管道为进油管(3),并串接有所述进口节流阀(2);所述密封试验单元(6)与所述储油单元(12)间的压力管道为出油管(10),并串接有所述出口节流阀(11);所述储油单元(12)与所述压力泵(1)间的压力管道为封闭压力油管(9),并串接有所述平板阀(7)。3.根据权利要求2所述的试验评价模拟装置,其特征在于,所述进油管(3)中安装有测内压压力表(4)和管道用温度计(5)。4.根据权利要求1所述的试验评价模拟装置,其特征在于,所述密封试验单元(6)内部还是设置有气体温度计(16);所述密封试验单元(6)在壳体表面开有方形孔,并安装透明观察窗(8);所述密封试验单元(6)通过底部设置的密封单元支撑座(21)放置于试验平台上。5.根据权利要求1所述的试验评价模拟装置,其特征在于,所述紧固机构包括进口法兰连接件(34)、法兰连接管(18);所述实物管试件(27)一端与所述进口法兰连接件(34)连接,另一端与所述法兰连接管(18)连接;所述进口法兰连接件(34)安装于所述密封试验单元(6)的进液口;所述进口法兰连接件(34)与所述进液口之间安装有圆形橡胶密封环(15);所述进口法兰连接件(34)外侧端部设有带通孔的法兰结构,并通过螺栓连接进口连接法兰(14);所述进口连接法兰(14)内侧安装有扩径环(13);所述扩径环(13)内腔中直管段安装有所述进油管(3)的端部,扩张段的端部顶靠所述进口法兰连接件(34...

【专利技术属性】
技术研发人员:张江江郭玉洁张林艳曾文广李子甲孙同成鄢宇杰吴鹏举伍兴东李芳陈朝杜黎明刘冬梅
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司西北油田分公司
类型:发明
国别省市:

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