哈弗式高壓試壓裝置的制作方法

本實用新型涉及光纖鎧裝層焊點試壓段試壓裝置技術領域，是一種哈弗式高壓試壓裝置。

背景技術：

國內外油氣生產企業為節約運行成本，提高工作效率，采用先進的光纖測溫測壓系統用于收集油氣層的壓力與溫度數據。目前，光纖測溫測壓系統是較為理想的數據采集設備，受到油氣生產企業的廣泛使用。

一般情況下，光纖測溫測壓系統均為單支壓力計出廠，而在現場實際應用中，油氣生產企業往往需要掌握井下地層壓力與溫度的梯度變化數據進行分析，從而作出正確的決策方案。梯度數據采集必須變原廠單支壓力計光纖測溫測壓系統為多支壓力計數據采集系統（即在單支壓力計光纖系統上增加壓力計的方法）。光纖測溫測壓系統壓力計一般安裝在井深3000米以上的井段。如前所述，要獲取井下地層壓力與溫度梯度數據，光纖測試系統至少安裝2支以上的壓力計。光纖本體國際通用外徑尺寸為1/4〞，而在實際工作中，為獲取地層壓力與溫度梯度數據，須將原廠生產的光纖測溫測壓單支壓力計從該系統某點斷開，接入原廠生產的光纖分線盒（標準件），分線盒下端的兩個端點，一個端點接斷開的壓力計，另一個端點接所增加的壓力計。這樣，光纖測溫測壓系統就由原來的單支壓力計變為兩支壓力計；如此這般，光纖測溫測壓系統也可變為多支壓力計。在現場施工接入光纖分線盒的過程中，光纖與分線盒、分線盒與下接的壓力計的外徑尺寸均為1/4〞，而焊點焊接外鎧層內徑為1/4〞，外徑則為3/8〞（原廠標準件）。光纖系統每加1支壓力計，必須加裝1個分線盒，即形成三個連接點需要現場焊接，由此產生三個焊接組，除光纖系統通訊光纜焊接外，光纜外部鎧裝保護層需要進行耐高壓焊接。光纖系統的光纜熔接與鎧裝保護層斷點連接焊接完成后，必須對光纖鎧裝保護層焊點進行耐壓測試。

目前市場還沒有能夠滿足對光纖鎧裝層焊點進行耐壓試驗檢測的裝置，然而，增加后的多支壓力計光纖系統入井能否投入正常使用，取決于光纖測溫測壓系統在入井施工過程中光纖熔接質量（可以通過光纜技術信號予以驗證）和光纖外保護套的鎧裝層焊點耐高壓能力。

技術實現要素：

因受光纖測溫測壓系統本身條件限制（類似于對無限長的光纖中間某點進行壓力測試），本實用新型提供了一種哈弗式高壓試壓裝置，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決目前沒有完全能夠滿足對光纖焊點試壓段進行的現場耐壓檢測問題。

本實用新型的技術方案是通過以下措施來實現的：一種哈弗式高壓試壓裝置，包括試壓本體；試壓本體為內部空腔結構，試壓本體的中部內壁上設置有試壓環臺，在試壓環臺左側和右側的試壓本體內壁上分別設置有內徑大于試壓環臺內徑的左安裝環臺和右安裝環臺，在左安裝環臺內安裝有左盤根密封組件，在右安裝環臺內安裝有右盤根密封組件，左盤根密封組件的右端與試壓環臺的左端面相抵，右盤根密封組件的左端與試壓環臺的右端面相抵，試壓環臺與左盤根密封組件和右盤根密封組件之間形成試壓腔，在左盤根密封組件左方的試壓本體內固定安裝有左盤根壓套，左盤根壓套的右端面與左盤根密封組件的左端面相抵，對應左安裝環臺左方的左盤根壓套上一體固定有左環臺，在左環臺左方的左盤根壓套與試壓本體之間固定安裝有左壓帽螺栓，在右盤根密封組件右方的試壓本體內固定安裝有右盤根壓套，右盤根壓套的左端面與右盤根密封組件的右端面相抵，對應右安裝環臺右方的右盤根壓套上一體固定有右環臺，在右環臺右方的右盤根壓套與試壓本體之間固定安裝有右壓帽螺栓；在左盤根密封組件內部、右盤根密封組件內部、左盤根壓套內部和右盤根壓套內部均設置有軸向的安裝通孔，左盤根密封組件內部的安裝通孔的內徑小于右盤根密封組件內部的安裝通孔的內徑；試壓本體為上下的兩半圓環式結構組成并能沿軸向相互對合，左盤根密封組件、右盤根密封組件、左盤根壓套、右盤根壓套、左壓帽螺栓和右壓帽螺栓均為兩半圓環式結構組成并能沿軸向相互對合，兩半圓環式的試壓本體、兩半圓環式的左壓帽螺栓和兩半圓環式的右壓帽螺栓均通過能夠拆卸/組裝方式（解體/固定）的方式固定安裝在一起；對應試壓腔左部的試壓本體上部設置有與試壓腔連通的加壓孔，對應試壓腔右部的試壓本體上部設置有與試壓腔連通的泄壓孔。

下面是對上述實用新型技術方案的進一步優化或/和改進：

上述在兩半圓環式的試壓本體的接觸端面上分別固定安裝有密封條，每根密封條的左端分別與左盤根密封組件相接觸，每根密封條的右端分別與右盤根密封組件相接觸，兩半圓環式結構的試壓本體、左盤根密封組件、右盤根密封組件、左盤根壓套、右盤根壓套、左壓帽螺栓和右壓帽螺栓的對接處均徑向相錯。

上述左盤根密封組件、右盤根密封組件均包括壓墊、中墊和底墊，壓墊、中墊和底墊沿著試壓腔至左盤根壓套/右盤根壓套的方向布置，在中墊和底墊之間設置有盤根，在中墊和壓墊之間設置有盤根，底墊與試壓環臺的端面相抵，壓墊與左盤根壓套/右盤根壓套的端面相抵，左安裝環臺內，每根密封條左端外側與左盤根密封組件中的中墊相接觸，每根密封條左端內側與左盤根密封組件中的壓墊相接觸；右安裝環臺內，每根密封條右端外側與右盤根密封組件中的中墊相接觸，每根密封條右端內側與右盤根密封組件中的壓墊相接觸，左盤根密封組件中的盤根、右盤根密封組件中的盤根分別與左安裝環臺、右安裝環臺直接接觸。

上述在試壓本體的左部上設置有貫通兩半圓環式結構試壓本體的上部和下部的左定位銷，在試壓本體的右部上設置有貫通兩半圓環式結構試壓本體的上部和下部的右定位銷，左定位銷和右定位銷呈中心對稱。

上述兩半圓環式結構試壓本體的上半部分左部上設置有徑向貫通的左起升螺栓，兩半圓環式結構試壓本體的上半部分右部上設置有徑向貫通的右起升螺栓，左起升螺栓和右起升螺栓的內端均對應兩半圓環式結構試壓本體的下半部分上端面，左起升螺栓和右起升螺栓呈中心對稱。

上述兩半圓環式結構試壓本體的下半部分的下面為平面，兩半圓環式結構試壓本體的上半部分的上面為平面，在兩半圓環式結構試壓本體的上半部分的左部和右部的平面上分別固定安裝有搬動把手；或/和，兩半圓環式的試壓本體、兩半圓環式的左壓帽螺栓和兩半圓環式的右壓帽螺栓均通過緊固螺栓固定安裝在一起。

本實用新型為用于光纖測溫測壓系統增加壓力計的情況下檢測各個焊點承壓能力專用設備，通過將本實用新型的各部件均設置成兩半圓環式結構，方便安裝與拆卸，結構緊湊、使用方便，滿足現場實際工況的需要，并且，密封條與每組盤根密封組件的配合，能夠有效保證試壓腔的密封性，能夠有效保障光纖測試系統在入井施工過程中光纖熔接質量和光纖外保護套的鎧層裝焊點耐高壓能力檢測的準確性，為光纖測溫測壓系統入井安裝成功提供了可靠保證。

附圖說明

附圖1為本實用新型最佳實施例的主視部分透視結構示意圖。

附圖2為附圖1的A-A向剖視結構示意圖。

附圖3為本實用新型中試壓本體上半部分的仰視結構示意圖。

附圖4為附圖2中B處放大結構示意圖。

附圖中的編碼分別為：1為試壓本體，2為試壓環臺，3為左安裝環臺，4為右安裝環臺，5為試壓腔，6為左盤根壓套，7為左環臺，8為左壓帽螺栓，9為右盤根壓套，10為右環臺，11為右壓帽螺栓，12為加壓孔，13為泄壓孔，14為密封條，15為壓墊，16為中墊，17為底墊，18為盤根，19為左定位銷，20為右定位銷，21為左起升螺栓，22為右起升螺栓，23為加壓接頭，24為泄壓閥。

具體實施方式

本實用新型不受下述實施例的限制，可根據本實用新型的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。

在本實用新型中，為了便于描述，各部件的相對位置關系的描述均是根據說明書附圖1的布圖方式來進行描述的，如：上、下、左、右等的位置關系是依據說明書附圖的布圖方向來確定的。

下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步描述：

如附圖1、2、3、4所示，該哈弗式高壓試壓裝置包括試壓本體；試壓本體1為內部空腔結構，試壓本體的中部內壁上設置有試壓環臺2，在試壓環臺2左側和右側的試壓本體1內壁上分別設置有內徑大于試壓環臺2內徑的左安裝環臺3和右安裝環臺4，在左安裝環臺3內安裝有左盤根密封組件，在右安裝環臺4內安裝有右盤根密封組件，左盤根密封組件的右端與試壓環臺2的左端面相抵，右盤根密封組件的左端與試壓環臺2的右端面相抵，試壓環臺2與左盤根密封組件和右盤根密封組件之間形成試壓腔5，在左盤根密封組件左方的試壓本體1內固定安裝有左盤根壓套6，左盤根壓套6的右端面與左盤根密封組件的左端面相抵，對應左安裝環臺3左方的左盤根壓套6上一體固定有左環臺7，在左環臺7左方的左盤根壓套6與試壓本體1之間固定安裝有左壓帽螺栓8，在右盤根密封組件右方的試壓本體1內固定安裝有右盤根壓套9，右盤根壓套9的左端面與右盤根密封組件的右端面相抵，對應右安裝環臺4右方的右盤根壓套9上一體固定有右環臺10，在右環臺10右方的右盤根壓套9與試壓本體1之間固定安裝有右壓帽螺栓11；在左盤根密封組件內部、右盤根密封組件內部、左盤根壓套6內部和右盤根壓套9內部均設置有軸向的安裝通孔，左盤根密封組件內部的安裝通孔的內徑小于右盤根密封組件內部的安裝通孔的內徑；試壓本體1為上下的兩半圓環式結構組成并能沿軸向相互對合，左盤根密封組件、右盤根密封組件、左盤根壓套6、右盤根壓套9、左壓帽螺栓8和右壓帽螺栓11均為兩半圓環式結構組成并能沿軸向相互對合，兩半圓環式的試壓本體1、兩半圓環式的左壓帽螺栓8和兩半圓環式的右壓帽螺栓11均通過能夠拆卸/組裝方式（解體/固定）的方式固定安裝在一起；對應試壓腔5左部的試壓本體1上部設置有與試壓腔5連通的加壓孔12，對應試壓腔5右部的試壓本體1上部設置有與試壓腔5連通的泄壓孔13。本實用新型用于光纖測溫測壓系統增加壓力計的情況下檢驗產生焊點承壓能力的專用設備，其各部件均設置成兩半圓環式結構，方便安裝與拆卸，結構緊湊、使用方便，滿足現場實際工況的需要。

可根據實際需要，對上述哈弗式高壓試壓裝置作進一步優化或/和改進：

如附圖2所示，在兩半圓環式的試壓本體1的接觸端面上分別固定安裝有密封條14，每條密封條14的左端分別與左盤根密封組件相接觸，每條密封條14的右端分別與右盤根密封組件相接觸，兩半圓環式結構的試壓本體1、左盤根密封組件、右盤根密封組件、左盤根壓套6、右盤根壓套9、左壓帽螺栓8和右壓帽螺栓11的對接處均徑向相錯。通過給密封條14和左盤根密封組件、右盤根密封組件的加力緊固，以及各組件的對接處均徑向相錯，能夠有效保證試壓腔5的密封性，能夠有效保障光纖測試系統在入井施工過程中光纖熔接質量和光纖外保護套的鎧裝焊點耐高壓能力檢測的準確性，為光纖測溫測壓系統入井安裝成功提供了可靠保證。

如附圖2、4所示，左盤根密封組件、右盤根密封組件均包括壓墊15、中墊16和底墊17，壓墊15、中墊16和底墊17沿著試壓腔5至左盤根壓套6/右盤根壓套9的方向布置，在中墊16和底墊17之間設置有盤根18，在中墊16和壓墊15之間設置有盤根18，底墊17與試壓環臺2的端面相抵，壓墊15與左盤根壓套6/右盤根壓套9的端面相抵，左安裝環臺3內，每根密封條14左端外側與左盤根密封組件中的中墊16相接觸，每根密封條14左端內側與左盤根密封組件中的壓墊17相接觸；右安裝環臺4內，每根密封條14右端外側與右盤根密封組件中的中墊16相接觸，每根密封條14右端內側與右盤根密封組件中的壓墊17相接觸，左盤根密封組件中的盤根18、右盤根密封組件中的盤根18分別與左安裝環臺3、右安裝環臺4直接接觸。此技術方案中的左盤根密封組件、右盤根密封組件均具有較好的密封性。

如附圖1、2、3所示，在試壓本體1的左部上設置有貫通兩半圓環式結構試壓本體1的上部和下部的左定位銷19，在試壓本體1的右部上設置有貫通兩半圓環式結構試壓本體1的上部和下部的右定位銷20，左定位銷19和右定位銷20呈中心對稱。設置左定位銷19和右定位銷20，能夠在安裝試壓本體1的上半部分結構與下半部分結構時，先進行試壓本體1的上半部分結構與下半部分結構的定位，防止設備跑偏后增加安裝難度以及誤操作導致設備的損壞。

如附圖1、2、3所示，兩半圓環式結構試壓本體1的上半部分左部上設置有徑向貫通的左起升螺栓21，兩半圓環式結構試壓本體1的上半部分右部上設置有徑向貫通的右起升螺栓22，左起升螺栓21和右起升螺栓22的內端均對應兩半圓環式結構試壓本體1的下半部分上端面，左起升螺栓21和右起升螺栓22呈中心對稱。為了增加試壓本體1安裝的穩定性與密封性，在安裝試壓本體1的上半部分結構與下半部分結構時，會在試壓本體1的上半部分結構與下半部分結構的接觸端面涂抹油脂，但是在拆卸時，在油脂本身吸力的作用下，很難將試壓本體1的上半部分結構與下半部分結構分開，此時，采用左起升螺栓21和右起升螺栓22，拆卸時，旋進左起升螺栓21和右起升螺栓22，使其內端抵在試壓本體1的下半部分端面上，繼續旋進左起升螺栓21和右起升螺栓22，試壓本體1的上半部分上升與下半部分分離，輕松分開試壓本體1的上半部分結構與下半部分結構。

根據需要，兩半圓環式結構試壓本體1的下半部分的下面為平面，使用時，將兩半圓環式結構試壓本體1的下半部分固定在梯形的支架工作臺面上，增加了本實用新型的安裝穩定性；兩半圓環式結構試壓本體1的上半部分的上面為平面，在兩半圓環式結構試壓本體1的上半部分的左部和右部的平面上分別固定安裝有搬動把手，便于試壓本體1上半部分搬動與試壓本體整體吊裝。

根據需要，兩半圓環式的試壓本體、兩半圓環式的左壓帽螺栓和兩半圓環式的右壓帽螺栓均通過緊固螺栓固定安裝在一起。螺栓安裝便于拆卸與安裝。

本實用新型根據現場施工和焊點尺寸要求，哈弗式試壓裝置采用了環形（C字形）密封和面密封兩種密封方式。將光纖鎧裝層焊點試壓段嵌入試壓腔內，以提高檢驗點的針對性和準確性。

本實用新型是在完成光纖測溫測壓系統入井過程中對光纖斷點連接焊點進行外觀檢查和相關檢測（如：探傷）之后，為檢測焊點承壓能力達到規定的壓力要求而進行驗證的一種手段。

本實用新型的設計額定壓力為：140MPa（約20000psi）。

一、光纖焊點試壓裝置組裝步驟

根據被試壓焊點的特性和尺寸要求，該設備采取對2個焊點分別試壓的方式對焊點焊接質量進行耐壓檢測，以保證判斷焊點焊接質量的針對性與準確性。

（一）組裝準備工作

本實用新型在一般情況下處于整個組合態，便于整體搬運、保管，更重要的原因是保護密封面所遵循的方法（常態下，密封條應置安裝到位）。

工具與材料：專用哈弗卡子（特制）、專用環形密封條切刀（特制）、管鉗、扳手、裁紙刀、密封膠帶、粘滯潤滑脂、大布、航空液壓油和稍大于放置裝置上蓋的干凈平面。

配套設備：25Kpsi壓力泵1臺、試壓高壓管線1根（25Kpsi）、氣源管線1根（20米）。

準備工作：打開哈弗式壓帽螺栓；用裁紙刀以45度角將密封盤根割開（光纖本體1/4〞端8只，其中：加布盤根5只、純膠3只；光纖本體鎧裝層3/8〞端8只，其中：加布盤根5只、純膠3只）。

（1）打開裝置

從試壓本體1上卸下壓帽螺栓，并解體哈弗式壓帽螺栓；

通過旋進左起升螺栓21或右起升螺栓22，左起升螺栓21或右起升螺栓22下行后抵在試壓本體1下半部分的上端面上，使得試壓本體1的上半部分平行升起，直到能通過搬動手柄輕松提起裝置，將試壓本體1的下半部分面向上放置在事先準備好的“干凈平面”上。

（2）清理裝置

認真清理試壓本體1的結合面是保證光纖焊點試壓段成功試壓的關鍵環節，任何馬虎都會導致試壓失敗。清理后的工件應采取防塵渣污染的保護（如：蓋上保鮮膜或干凈的大布等）。

認真清理左盤根壓套6和右盤根壓套9以及左盤根密封組件和右盤根密封組件，并按組裝順序要求擺放。

（二）組裝

（1）更換密封14條。無論密封條14是否正常，必須更換全新密封條14，以保證試壓可靠性。

首先，將密封條14的中間部分安裝到位，用圓柱形尼龍棒均勻點壓密封條14凸起各點，待整個密封條14基本到位時，用一定的壓力將尼龍棒在密封條14上來回滑動，使密封條14平整到位。

密封條14更換后，將試壓本體1的上半部分和下半部分結合并用4個緊固螺栓在試壓本體1兩端固定（無用大力）之后，分別在試壓本體1兩端用“專用環形密封條切刀（特制）”打入試驗本體內切掉密封條14多余部分后，打開殼體。

注意：試壓密封條14屬于一次性消耗品，試壓后暫不取出，便于裝置搬運與保管。

（2）將光纖鎧裝層焊點試壓段一端放入本實用新型的對應位置，保證試壓焊點位于試壓腔5內，在光纖本體對應尺寸段安裝尺寸對應的左盤根密封組件/右盤根密封組件，每組盤根密封組件用粘滯潤滑脂由內向外方向分別粘入盤根底墊17一付、密封盤根18 三只（2布1膠）、盤根中墊16一付、密封盤根18五只（3布2膠）、盤根壓墊15一付（其中：盤根的壓墊15、中墊16和底墊17均為線切割墊，2個為1付）。

提示：

由于每組的盤根密封組件均為半圓環式結構，在組裝過程中會遇到部件散落情況，此時，可以用粘性密封脂進行粘連，使各部件成為圓形一體。

（3）檢查和調整盤根組和盤根墊開口方向，使其相鄰密封件間開口方向相互錯位（垂直或背離）。

（4）將光纖試壓段連同密封盤根組件嵌入到位，移動光纖，以保證光纖焊點處于試壓腔5內，用液壓油涂抹左盤根密封組件和右盤根密封組件，使其油潤。

（5）再次檢查試壓裝置結合面清潔情況，保證結合面無異物。

（6）旋出左起升螺栓21或右起升螺栓22，檢查左定位銷19和右定位銷20到位情況，通過“搬動手柄”以左定位銷19和右定位銷20定位的方式將試壓本體1的上半部分和下半部分結合（注：此時必須檢查有無錯位現象），裝上緊固螺栓。

緊固螺栓在緊固密封時，應從中間開始中心對稱交叉加力向兩端進行，直至無法加力。

（7）觀察本實用新型兩端露出的壓墊15，分別裝上左盤根壓套6和右盤根壓套9，組合左壓帽螺栓8和右壓帽螺栓11擰入試壓本體1內。

注意：此時左壓帽螺栓8和右壓帽螺栓11以輕松擰入為宜，出現異常，找出原因，切不可盲目用力而造成設備損壞，更不可在試壓本體1組合前將壓帽螺栓事先放入。

（8）用管鉗通過左壓帽螺栓8和右壓帽螺栓11向左盤根密封組件和右盤根密封組件加力，以達到密封效果。

（9）裝上哈弗卡子。上述（1）、…、（8）組裝完成之后，將哈弗卡子緊緊卡在1/4〞光纖并靠緊壓帽螺栓，防止光纖在加壓過程中向3/8〞端焊點段竄動。（現場只配1只哈佛卡子，卡子卡在細端即可）。

二、光纖焊點壓力檢測

（一）光纖試壓設備與壓力泵、氣源管線的連接

在加壓孔12和泄壓孔13上分別安裝加壓接頭23和泄壓閥24，在經過加壓接頭23、氣源管線與壓力泵連接。

（二）光纖焊點壓力檢測

1、現場安全

為保證現場安全，現場應拉出警戒線，禁止無關人員進入現場；

2、焊點壓力檢測

由專業人員操作壓力泵。

（1）排氣。開啟壓力泵，向試壓腔5內打入液壓油，由泄壓閥排除試壓腔空氣，直到在泄壓閥處見到液壓油溢出后擰緊泄壓閥。

（2）加壓與穩壓。采取階梯式加壓法，根據設備承壓要求設定穩壓目標壓力值，在穩壓目標壓力值下，設備加壓采取分段由低到高逐步加壓和補壓方式進行。即：

第一段：0---7000psi，穩壓5分鐘，記錄壓力值為：X psi；

第二段：X---15000psi，穩壓5分鐘，記錄壓力值為：Y psi；

第三段：Y---18000psi，穩壓10分鐘，記錄壓力值為Z psi；

第四段：Z---:20000psi，穩壓10分鐘，補壓21000psi穩壓計時30分鐘。

（3）穩壓標準。由于試壓腔體空間非常小（約0.4ml），因此加壓采用階梯式分階段升壓；在壓力達到高于目標壓力值（20000psi）情況下開始計時，穩壓時長在30分鐘內，壓降≦300psi內光纖焊點耐壓檢測視為通過。

（4）泄壓。將壓力泵的壓力值由試壓目標值降到零。

（三）另一焊點的耐壓檢測

光纖的一個截斷點有2個鎧裝層焊點需要進行耐壓檢測。當我們完成第一個鎧裝層焊點耐壓檢測之后，重復三、四項的環節步驟，即可對光纖另一端鎧裝層進行焊點耐壓檢測。

溫馨提示：當我們完成一個光纖鎧裝焊點耐壓檢測后，在進行另一個焊點的耐壓檢測時，打開裝置后，左壓帽螺栓8和右壓帽螺栓11無需拆解，調整其余部件的方向即可，可節約壓帽螺栓拆解與組裝時間。

三、設備拆卸及保管

完成對光纖鎧裝層所有焊點試壓段試壓后，本實用新型應及時從光纖設備上拆解下來，對本實用新型的所有部件進行清點，查對無誤后交由專人進行妥善保存。

溫馨提示：本實用新型除盤根組件放入工具箱與密封備件一起存放外，盤根壓帽螺栓、盤根壓套應與試壓本體組合存放。

本實用新型為用于光纖測溫測壓系統增加壓力計的情況下各個焊點承壓能力專用設備，通過將本實用新型的各部件均設置成兩半圓環式結構，方便安裝與拆卸，滿足現場實際工況的需要，并且，密封條與每組盤根密封組件的配合，能夠有效保證試壓腔的密封性，能夠有效保障光纖測試系統在入井施工過程中光纖保護套的鎧裝層焊點耐高壓能力檢測的準確性，為光纖測溫測壓系統入井安裝成功提供了可靠保證。

以上技術特征構成了本實用新型的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據實際需要增減非必要的技術特征，來滿足不同情況的需求。