油套管螺紋絲扣氣密性檢測裝置及其檢測系統的制作方法

本實用新型涉及油套管連接部位螺紋絲扣的密封性檢測裝置技術領域，特別涉及一種快速裝拆式油套管螺紋絲扣氣密性檢測裝置、檢測系統及檢測方法。

背景技術：

我國石油天氣的市場廣闊，油田上的地下儲氣庫得到了廣泛的應用，將石油天然氣儲存于地下儲氣庫中，儲量大、整體壓力調節范圍大且成本低廉，但相較于常規產能建設生產井對井筒的安全性、完整性和氣密性要求更高，整個注采井運行時間長。由于儲氣庫注采井運行是氣庫壓力高且壓力變化范圍大，井筒在使用中存在較大的泄露安全隱患。

再者，油套管由于加工誤差，運輸或作業過程中的磕碰、微腐蝕，密封脂的錯誤選擇和使用，上扣扭矩不合理，接箍和密封面的清潔等因素，極易造成油套管氣密性失效。天然氣井在生產過程中的油管滲漏，可能導致油套串通，壓力波動，影響套管安全，存在重大安全隱患，后期修井費用巨大，對環境和社會造成不可預測的安全隱患。為了保證完井管柱在井下的安全，對起關鍵密封作用的油套管提出了更高的密封要求，油套管絲扣的氣密性檢測已成為杜絕安全隱患的必要手段。

隨著成本較高的低滲透、特低滲透氣田在我國的逐漸開發，有利于降低開采成本的小井眼井的采用已逐漸普及，與之配套的油套管管徑也相應減小。由于目前采用的氣密性檢測裝置都是內嵌式的，因此氣密性檢測裝置的外徑也需相應減小來配合油套管的管徑，若氣密性檢測裝置在小尺寸的條件下仍要保持原有結構，實現原有功能，將會大大增加加工制造難度。

技術實現要素：

本實用新型的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種快速裝拆式油套管氣螺紋絲扣密性檢測裝置、檢測系統及檢測方法，操作簡單、結構輕巧，有效解決不同尺寸油套管氣密性檢測，同時可懸掛于油井架上，便于現場操作和遠程操控。

本實用新型采用的技術方案如下：一種油套管螺紋絲扣氣密性檢測裝置，包括主夾體，與主夾體一側轉動密封連接的左扇形夾體，與主夾體另一側轉動密封連接的右扇形夾體，其特征在于，左扇形夾體和右扇形夾體之間通過卡扣開關固定連接，主夾體、左扇形夾體和右扇形夾體組裝形成圓筒形結構的檢測裝置，檢測裝置的內壁設有密封彈性層，左扇形夾體和右扇形夾體之間的間隙通過密封膠條密封接觸，主夾體上設有氣密性檢測裝置和液壓夾緊裝置，所述氣密性檢測裝置用于檢測檢測裝置與油套管之間的氣密性，所述液壓夾緊裝置用于壓緊左扇形夾體和右扇形夾體，使檢測裝置的內壁與油套管壓緊。

進一步，為了使本實用新型的液壓夾緊裝置更好地實施，所述液壓夾緊裝置包括對稱設置在主夾體兩側的一對液壓缸，液壓缸包括推力桿和與推力桿鉸接的傳力鉸桿，左扇形夾體和右扇形夾體的外壁上分別設有壓緊塊，液壓缸的傳力鉸桿通過壓緊塊分別與左扇形夾體和右扇形夾體鉸接。

進一步，卡扣開關包括設于同一塊左扇形夾體或右扇形夾體上的鎖扣和與鎖扣轉動連接的活動卡環，在與鎖扣和活動卡環相對應的另一塊右扇形夾體或左扇形夾體上設有固定卡板，所述鎖扣、活動卡環和固定卡板相互配合連接，以用于固定連接左扇形夾體和右扇形夾體。

進一步，左扇形夾體和右扇形夾體分別通過合頁與主夾體轉動連接，左扇形夾體和右扇形夾體與主夾體之間通過密封膠條密封接觸。

進一步，密封膠條分別設于主夾體、左扇形夾體和右扇形夾體的側面上，密封膠條之間的接觸面為彼此相配合接觸的波浪形結構，或者為齒形結構，以實現多層密封。

進一步，密封彈性層為密封橡膠層，密封橡膠層用于在檢測裝置內部形成密封空間。

進一步，主夾體的上端對稱設置有吊環，主夾體上，液壓夾緊裝置的上方設有氣口，液壓夾緊裝置上設有油口。

本實用新型還包括一種油套管螺紋絲扣氣密性檢測裝置的檢測系統，其特征在于，檢測系統包括氣壓控制回路和液壓控制回路，氣壓控制回路包括用于提供氣壓的氣源，氣源通過氣壓管路依次與空氣過濾器、空氣壓縮機、電控閥、快速排氣閥和壓力表連接，電控閥用于調控空氣壓縮機所輸送的氣壓并將氣壓顯示在壓力表上，氣體壓力達到所需壓力后，關閉電控閥，保持壓力恒定，主夾體的上端設有氣體壓力傳感器，氣體壓力傳感器將檢測裝置內部密封空間的壓力信息通過傳送線顯示在壓力表上，快速排氣閥用于氣壓控制回路的泄壓，液壓控制回路包括用于提供液壓油的液壓源，液壓源通過液壓管路與換向閥和調速閥連接，換向閥和調速閥調控進入液壓缸的液壓油，以控制液壓夾緊裝置執行壓緊、壓緊保持和松開三種操作。

本實用新型的油套管氣密性檢測裝置的檢測系統的檢測方法包括以下步驟：

步驟1、將檢測裝置推向油套管節箍外部，通過卡扣開關將左扇形夾體和右扇形夾體扣緊，并使檢測裝置夾緊油套管；

步驟2、啟動液壓源開關，換向閥和調速閥調控進入液壓缸的液壓油，控制液壓夾緊裝置執行壓緊操作，液壓夾緊裝置壓緊左扇形夾體和右扇形夾體，使檢測裝置的內壁夾緊油套管；

步驟3、步驟2完成后，啟動保持開關，換向閥和調速閥控制液壓夾緊裝置執行壓緊保持操作，液壓夾緊裝置繼續壓緊左扇形夾體和右扇形夾體，使檢測裝置內的油套管保持被夾緊狀態；

步驟4、打開氣源開關，氣體通過空氣過濾器經空氣壓縮機進行加壓，加壓氣體進入檢測裝置中，電控閥調控進入檢測裝置中氣體壓力并顯示于壓力表上，達到試驗壓力后，電控閥關閉，進行套管氣密性檢測；

步驟5、通過氣體壓力傳感器進行待測油套管的氣密性檢測，氣體壓力傳感器將檢測裝置內部密封空間的壓力信息通過傳送線顯示在壓力表上，通過觀察壓力表示數是否波動從而判斷油套管是否泄漏，實現對油套管的氣密性檢測；

步驟6、檢測完成之后，啟動排氣開關，快速排氣閥進行泄壓，泄壓完后，打開卡扣開關，再啟動泄油開關，換向閥和調速閥控制液壓夾緊裝置執行松開操作，液壓夾緊裝置松開左扇形夾體和右扇形夾體，左扇形夾體和右扇形夾體由壓緊狀態變為松開狀態，取出油套管后氣密性檢測結束。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型提供的快速裝拆式油套管氣密性檢測裝置及檢測方法，工作時安裝于油套管接箍外部，通過檢測氣體壓力波動來判斷油套管氣密性，操作簡便，結構輕巧，有效解決不同尺寸油套管氣密性檢測；

2、本實用新型的油套管氣密封性檢測裝置，成本較低，重量輕，體積小，便于現場運輸、攜帶，檢測操作簡單快捷，可實現遠程操控，檢測結果精度高，工作穩定可靠，有效檢測油套管氣密封性，確保石油天然氣勘探開發過程的安全；

3、本實用新型的油套管氣密性檢測裝置，采用氣壓和液壓分別控制，兩大控制系統互不干擾，操作更加安全簡便，有效實現了檢測裝置快速夾緊、夾緊保持和快速松開的功能，保證了檢測結果的可靠性；

4、本實用新型的油套管氣密性檢測方法，操作簡便，能快速裝拆且能夠快捷地對油套管的氣密封性進行檢測，為更準確判斷油套管氣密封性能提供一種新的檢測途徑，有助于根據檢測結果針對絲扣不密封提出整改措施，確保石油天然氣勘探開發過程的安全。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種油套管螺紋絲扣氣密性檢測裝置的三維結構示意圖；

圖2是圖1的俯視結構示意圖；

圖3是本實用新型的氣口和油口的結構示意圖；

圖4是本實用新型的一種卡扣開關結構示意圖；

圖5是本實用新型的液壓夾緊裝置結構示意圖；

圖6是本實用新型的油套管氣密性檢測裝置的檢測系統結構示意圖；

圖7是本實用新型的檢測系統的氣壓控制回路結構示意圖；

圖8是本實用新型的檢測系統的液壓控制回路結構示意圖。

圖中標記：1為氣體壓力傳感器，2為主夾體，3為右扇形夾體，4為左扇形夾體，5為液壓缸，6為壓緊塊，7為卡扣開關，8為吊環，9為傳力鉸桿，10為合頁，11為密封彈性層，12為液壓源，13為氣口，14為排氣開關，15為鎖扣，16為銷釘，17為活動卡環，18為固定卡板，19為推力桿，20為密封膠條，21為氣壓控制回路，22為液壓控制回路，23為傳送線，24為壓力表，25為保持開關，26為泄油開關，27為空氣過濾器，28為電動機，29為空氣壓縮機，30為電控閥，31為快速排氣閥，32為調速閥，33為氣源，34為油口，35為液壓源開關，36為氣源開關。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1至圖8所示，一種油套管螺紋絲扣氣密性檢測裝置，包括主夾體2，與主夾體2一側轉動密封連接的左扇形夾體4，與主夾體1另一側轉動密封連接的右扇形夾體3，左扇形夾體4和右扇形夾體3之間通過卡扣開關7固定連接，主夾體2、左扇形夾體4和右扇形夾體3組裝形成圓筒形結構的檢測裝置，檢測裝置的內壁設有密封彈性層11，左扇形夾體4和右扇形夾體3之間的間隙通過密封膠條20密封接觸，主夾體2上設有氣密性檢測裝置和液壓夾緊裝置，所述氣密性檢測裝置用于檢測檢測裝置與油套管之間的氣密性，所述液壓夾緊裝置用于壓緊左扇形夾體4和右扇形夾體3，使檢測裝置的內壁與油套管壓緊。

更進一步地說，所述液壓夾緊裝置包括對稱設置在主夾體2兩側的一對液壓缸5，如圖1、圖2、圖3和圖5所示，液壓缸5包括推力桿19和與推力桿19鉸接的傳力鉸桿9，左扇形夾體4和右扇形夾體3的外壁上分別設有壓緊塊6，液壓缸5的傳力鉸桿9通過壓緊塊6分別與左扇形夾體4和右扇形夾體3鉸接。

作為一種實施方式，卡扣開關7包括設于同一塊左扇形夾體4或右扇形夾體3上的鎖扣15和與鎖扣15轉動連接的活動卡環17，如圖1和圖4所示，在圖1中，鎖扣15和活動卡環17設于左扇形夾體4上，檢測裝置上均布有三組卡扣開關7，鎖扣15與活動卡環17通過銷釘16實現轉動連接，在與鎖扣15和活動卡環17相對應的另一塊右扇形夾體3或左扇形夾體4上設有固定卡板18，例如在圖1中，固定卡板設于右扇形夾體3上，所述鎖扣15、活動卡環17和固定卡板18相互配合連接，以用于扣合鎖緊左扇形夾體4和右扇形夾體3。當然，上述的卡扣開關只是一種鉸佳的實施方式，卡扣開關不限于上述的結構，其還可以是其他通過活動卡接的方式使左扇形夾體4和右扇形夾體3扣合鎖緊的結構，例如卡箍結構。

作為一種優選地實施方式，左扇形夾體4和右扇形夾體3分別通過合頁10與主夾體2轉動連接，如圖1至圖3所示，檢測裝置對稱均布有三對合頁，以實現靈活裝拆；左扇形夾體4和右扇形夾體3與主夾體2之間通過密封膠條20密封接觸，即密封膠條20密封左扇形夾體4和右扇形夾體3與主夾體2之間的間隙，以使檢測裝置內保持密封空間。

作為一種實施方式，密封膠條20分別設于主夾體2、左扇形夾體4和右扇形夾體3的側面上，密封膠條20之間的接觸面為彼此相配合接觸的波浪形結構，或者為齒形結構，以實現多層密封，保證檢測裝置內的密封性。

作為一種實施方式，密封彈性層11為具有一定厚度的密封橡膠層，密封橡膠層用于在檢測裝置內部形成密封空間，同時以用于適應不同管徑的油套管，保證適應性和密封性。

進一步，主夾體2的上端對稱設置有吊環8，主夾體2上，液壓夾緊裝置的上方設有用于接氣壓控制回路21的氣口13，液壓夾緊裝置上設有用于接液壓控制回路22的油口34。

更進一步地說，本實用新型的油套管氣密性檢測裝置的檢測系統包括氣壓控制回路21和液壓控制回路22，如圖6至圖8所示，氣壓控制回路21包括用于提供氣壓的氣源33，氣源33通過氣壓管路依次與空氣過濾器27、空氣壓縮機29、電控閥30、快速排氣閥31和壓力表24連接，電控閥30用于調控空氣壓縮機29所輸送的氣壓并將氣壓顯示在壓力表24上，氣體壓力達到所需壓力后，關閉電控閥30，保持壓力恒定，主夾體2的上端設有氣體壓力傳感器1，氣體壓力傳感器1將檢測裝置內部密封空間的壓力信息通過傳送線23顯示在壓力表24上，快速排氣閥31安裝于主夾體2上的氣口13處，用于氣壓控制回路21的快速排氣泄壓，安全可靠；液壓控制回路22包括用于提供液壓油的液壓源12，液壓源12通過液壓管路與換向閥和調速閥32連接，換向閥和調速閥32調控進入液壓缸5的液壓油，以控制液壓夾緊裝置執行壓緊、壓緊保持和松開三種操作。

更進一步地說，上述的檢測系統的檢測方法包括以下步驟：

步驟1、將檢測裝置推向油套管節箍外部，通過卡扣開關7將左扇形夾體4和右扇形夾體3扣緊，并使檢測裝置夾緊油套管，更具體地說，合頁10合上左扇形夾體4和右扇形夾體3，然后通過卡扣開關7上的活動卡環扣上右扇形夾體的固定卡板18，扳動鎖扣15進行鎖緊，進而使檢測裝置夾緊油套管；

步驟2、啟動液壓源開關35，換向閥和調速閥32調控進入液壓缸5的液壓油，控制液壓夾緊裝置執行壓緊操作，液壓夾緊裝置壓緊左扇形夾體4和右扇形夾體3，使檢測裝置的內壁夾緊油套管，更具體地說，如圖6和圖8所示，液壓源開關35啟動后，三位四通換向閥右位工作，二位五通換向閥左位工作，進而形成差動連接，液壓缸5快速工作且伸出推力桿19，通過傳動鉸桿9和壓緊塊壓緊左扇形夾體4和右扇形夾體3，使檢測裝置的內壁夾緊油套管，保證密封性；

步驟3、步驟2完成后，啟動保持開關25，換向閥和調速閥32控制液壓夾緊裝置執行壓緊保持操作，液壓夾緊裝置繼續壓緊左扇形夾體4和右扇形夾體3，使檢測裝置內的油套管保持被夾緊狀態，更具體地說，啟動保持開關25后，三位四通換向閥右位工作，二位五通換向閥右位工作，推力桿19繼續工作，通過傳力鉸桿9和壓緊塊6繼續壓緊左扇形夾體4和右扇形夾體3；

步驟4、打開氣源開關36，氣體通過空氣過濾器27經空氣壓縮機29進行加壓，加壓氣體通過氣口13進入檢測裝置中，電控閥30調控進入檢測裝置中氣體壓力并顯示于壓力表24上，達到試驗壓力后，電控閥30關閉，進行套管氣密性檢測，如圖6和圖7所示；

步驟5、步驟4完成后，通過氣體壓力傳感器1進行待測油套管的氣密性檢測，氣體壓力傳感器1將檢測裝置內部密封空間的壓力信息通過傳送線23顯示在壓力表24上，通過觀察壓力表24的示數是否波動從而判斷油套管是否泄漏，實現對油套管的氣密性檢測；

步驟6、檢測完成之后，啟動排氣開關14，快速排氣閥31進行泄壓，泄壓完后，打開卡扣開關7，再啟動泄油開關26，換向閥和調速閥32控制液壓夾緊裝置執行松開操作，即三位四通換向閥左位工作，二位五通換向閥右位工作，液壓缸5進行泄壓，推力桿19快速收回，液壓夾緊裝置松開左扇形夾體4和右扇形夾體3，左扇形夾體4和右扇形夾體3由壓緊狀態變為松開狀態，取出油套管后氣密性檢測結束。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。