一種封隔器性能測試試驗裝置的制作方法

本發明涉及一種封隔器性能測試試驗裝置，屬油氣井井下作業工具領域。

背景技術：

封隔器是油田鉆采工藝中重要的井下工具之一，封隔器的性能影響著壓裂、試油、分層注水等工藝的作業效果，封隔器失效，會增加施工周期、施工成本等，因此封隔器性能的測試是一個重要的技術環節。

由于實際施工過程中，井底環境復雜，管柱因溫度效應或壓力效應，會使管柱長度發生變形，產生軸向拉伸或壓縮載荷作用在封隔器上。為了使封隔器的功能滿足使用環境以及實際施工要求，在封隔器類新產品開發、產品功能的驗證過程中，要盡量模擬井底環境，減少后期作業的風險，所以多功能復合型的封隔器試驗設備是必需的。目前的測試設備或儀器僅能實現溫度、壓力、載荷三個復合功能中的一到兩個，且設備成本高昂，操作復雜，對不同尺寸的封隔器適應性差，不能充分驗證封隔器的功能。

技術實現要素：

本發明的主要目的在于：提供一種可同時提供溫度、壓力、載荷的循環或反轉測試的封隔器性能測試試驗設備。

本發明的技術方案是：

一種封隔器性能測試試驗裝置，它由儲油罐、試驗箱和液壓缸構成，其特征在于：儲油罐的底部設置有進油管，儲油罐的頂部設置有回油管，儲油罐的一側設置有試驗箱，儲油罐通過進油管和回油管與試驗箱連通，試驗箱內對稱安裝有卡座，試驗箱的一端安裝有液壓缸，液壓缸的活塞桿延伸至試驗箱內。

所述的延伸至試驗箱內的活塞桿端頭設置有外螺紋。

進油管上安裝有進油閥，回油管上安裝有出油閥和泵。

所述的儲油罐上裝有管狀的電加熱器和液位儀。

所述的卡座由安裝板、上支撐塊、下支撐塊和壓板構成，安裝板通過調節螺栓呈上下狀活動安裝有上支撐塊和下支撐塊，上支撐塊和下支撐塊上通過螺栓安裝有壓板。

所述的壓板呈v字形。

所述的液壓缸由缸筒、前端蓋、后端蓋和活塞桿構成，缸筒的一端螺紋安裝有前端蓋，缸筒的另一端螺紋安裝有后端蓋，缸筒內通過前端蓋和后端蓋密封安裝有活塞桿，活塞桿的兩端分別通過前端蓋和后端蓋延伸至缸筒外端。

本發明的有益效果在于：

1.可實現自動加熱并循環；

2.可任意設定溫度，并且在設定溫度范圍內持續保溫；

3.結構更為簡單，操作簡便，與封隔器組裝、拆卸方便；

4.功能更為全面，在封隔器承受高壓測試的同時，使封隔器處于一個高溫環境下，還能對封隔器施加軸向載荷，充分測試封隔器的功能；

5.通用性強，不僅可以測試常規封隔器，還可對其它附件類井下工具作充分驗證；

6.測試更為全面，可對溫度、壓力、載荷三個方面進行測試，既可以同時進行，也可分別測試；

7.測試工具的尺寸范圍：41/2”-95/8”,可隨意調節，徑向、軸向尺寸充足，調節空間大；

8.實驗后的導熱油可自動循環到油罐，節能環保；

9.活塞缸行程大，作業可一次完成，避免重復性工作。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的工作狀態示意圖；

圖3為本發明的卡座的結構示意圖；

圖4為本發明的液壓缸的結構示意圖。

圖中：1、儲油罐，2、試驗箱，3、液壓缸，4、進油管，5、進油閥，6、回油管，7、出油閥，8、泵，9、卡座，10、安裝板，11、上支撐塊，12、下支撐塊，13、壓板，14、活塞桿，15、電加熱器，16、液位儀，17、缸筒，18、前端蓋，19、后端蓋，20、試驗件，21、溫度計，22、油管壓力入口，23、上環空壓力入口；24、下環空壓力入口。

具體實施方式

該封隔器性能測試試驗裝置由儲油罐1、試驗箱2和液壓缸3構成，儲油罐1的底部設置有進油管4，進油管4上安裝有進油閥5，儲油罐1的頂部設置有回油管6，回油管6上安裝有出油閥7和泵8。儲油罐1的一側設置有試驗箱2，儲油罐1通過進油管4和回油管6與試驗箱2連通，試驗箱2內對稱安裝有卡座9，卡座9由安裝板10、上支撐塊11、下支撐塊12和壓板13構成，安裝板10通過調節螺栓呈上下狀活動安裝有上支撐塊11和下支撐塊12，上支撐塊11和下支撐塊12上通過螺栓安裝有v字形的壓板13。通過調節螺栓調整上支撐塊11和下支撐塊12之間的間距，可適應不同型號規格的封隔器的安裝固定。

試驗箱2的一端安裝有液壓缸3，液壓缸3由缸筒17、前端蓋18、后端蓋19和活塞桿14構成，缸筒17的一端螺紋安裝有前端蓋18，缸筒17的另一端螺紋安裝有后端蓋19，缸筒17內通過前端蓋18和后端蓋19密封安裝有活塞桿14，活塞桿14的兩端分別通過前端蓋18和后端蓋19延伸至缸筒17外端。

液壓缸3的活塞桿14延伸至試驗箱2內。延伸至試驗箱2內的活塞桿14端頭設置有外螺紋。

該封隔器性能測試試驗裝置的儲油罐1上裝有管狀的電加熱器15和液位儀16。以加熱儲油罐1內的導熱油，并直觀的顯示儲油罐1內的液位。工作時，首先將試驗件20固定在試驗箱2內的卡座9上，并與液壓缸3的活塞桿14連接。然后通過電加熱器15對儲油罐1內導熱油進行加熱。儲油罐1上的溫度計21監控罐內導熱油的實時溫度，達到設定溫度后，通過進油管4和進油閥5注入至試驗箱2內，當試驗箱2內導熱油達到需求的液量時，即液位計15顯示的液位為低液位點時，此時泵8會自動開啟，抽取試驗箱2內的導熱油回流到儲油罐1內；由于泵8的抽油速度大于儲油罐1流入試驗箱2的速度，在泵8的作用下試驗箱2內的導熱油回流儲油罐1的過程中，儲油罐1內的液位會上漲，當液位計15顯示的液位達到高液位點時，泵8會自動關閉，如此自動循環即可進行測試件21（封隔器）的載荷測試和壓力測試，具體為：

載荷測試：

液壓缸3的活塞桿14向右動作時，測試件21（封隔器）會受到向右的載荷，即為測試件21（封隔器）在井下工作時所受到的拉伸載荷。

同理，液壓缸3的活塞桿14向左動作時，測試件21（封隔器）會受到向左的載荷，即為封隔器在井下工作時所受到的壓縮載荷。

壓力測試：

將加壓設備（圖中未示）與測試件21的油管壓力入口22連接，泵入高壓液體，即可模擬測試件21在井下工作時承受的內部油管高壓。

將加壓設備與測試件21的上環空壓力入口23連接，泵入高壓液體，即可對測試件21的上環空進行壓力測試，即模擬測試件21在井下工作時承受的上環空高壓。

將加壓設備與測試件21的下環空壓力入口24連接，泵入高壓液體，即可對測試件21的下環空進行壓力測試，即模擬測試件21在井下工作時承受的下環空高壓。該封隔器性能測試試驗裝置結構簡單，操作簡便，與封隔器組裝、拆卸方便；通用性強，不僅可以測試常規封隔器，亦可對其它附件類井下工具作充分驗證。

技術特征：

技術總結
本發明涉及一種封隔器性能測試試驗裝置，屬油氣井井下作業工具領域。它由儲油罐、試驗箱和液壓缸構成，儲油罐的底部設置有進油管，儲油罐的頂部設置有回油管，儲油罐的一側設置有試驗箱，儲油罐通過進油管和回油管與試驗箱連通，試驗箱內對稱安裝有卡座，試驗箱的一端安裝有液壓缸，液壓缸的活塞桿延伸至試驗箱內。該封隔器性能測試試驗裝置結構簡單，操作簡便，與封隔器組裝、拆卸方便；通用性強，不僅可以測試常規封隔器，亦可對其它附件類井下工具作充分驗證。

技術研發人員：趙云華;程市君;王瓊;朱向斌;陶風;張健;馬小平;王鮮;周穎;龔文沖;田學虎;李荊州
受保護的技術使用者：荊州市賽瑞能源技術有限公司
技術研發日：2017.08.02
技術公布日：2017.10.10