一種收縮式模擬封隔器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油工業(yè)的井下工具的試驗裝置，特別是涉及一種收縮式模擬封隔器。
【背景技術(shù)】
[0002]封隔器作為海洋平臺鉆井系統(tǒng)中的一個重要單元設(shè)備，主要用來控制及引導(dǎo)鉆井過程中的淺層氣以及鉆井液遠(yuǎn)離鉆臺，保證操作人員以及設(shè)備安全。目前國內(nèi)外油田常用的封隔器主要用收縮式和壓縮式兩種類型。
[0003]收縮式封隔器是利用橡膠件的徑向收縮變形來與鉆桿接觸以實現(xiàn)密封，是油田應(yīng)用較早、應(yīng)用最為廣泛的分層注水封隔器，其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。其核心部件之一是膠筒。在收縮式封隔器工作過程中，膠筒處于苛刻的工況環(huán)境中，例如壓力與溫度的波動。在這種環(huán)境下，膠筒會發(fā)生疲勞失效的情況，其性能隨著時間的推移而逐漸下降，甚至失去使用性能，進(jìn)而導(dǎo)致封隔器密封失效。然而，由于沒有相應(yīng)的可以在實驗室進(jìn)行試驗的試驗裝置。因此，目前獲得收縮式封隔器在密封狀態(tài)時的密封性能數(shù)據(jù)的方法是根據(jù)封隔器的實際使用情況進(jìn)行研究總結(jié)，這樣的測量方法存在周期長，檢測數(shù)據(jù)不可靠，效率低的不足。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中由于沒有相應(yīng)的可以在實驗室進(jìn)行試驗的試驗裝置而使得目前獲得收縮式封隔器在密封狀態(tài)時的密封性能數(shù)據(jù)的方法是根據(jù)封隔器的實際使用情況進(jìn)行研究總結(jié)的不足。
[0005]針對上述問題，本實用新型提出了一種收縮式模擬封隔器，其包括:殼體，形成有上部開口的容納腔；模擬鉆桿，設(shè)置在所述容納腔內(nèi)并與所述殼體可拆卸連接；鎖緊件，設(shè)置在所述容納腔內(nèi)并套接在所述模擬鉆桿上；第一端蓋，設(shè)置在所述鎖緊件上方，蓋合在所述殼體的開口上并抵壓在所述鎖緊件上。
[0006]根據(jù)本實用新型的收縮式模擬封隔器，其包括用于模擬實際工程中使用的外筒的殼體，用于模擬實際工程中使用的鉆桿的模擬鉆桿以及用于模擬實際工程中使用的膠筒的鎖緊件。模擬鉆桿安裝在殼體內(nèi)，鎖緊件套接在模擬鉆桿上。在試驗過程中與模擬鉆桿形成密封配合時，可以模擬實際工程中應(yīng)用的封隔器的膠筒鎖緊鉆桿的密封狀態(tài)。這樣，在實驗室條件下，使用本實用新型的模擬封隔器模擬實際工程中封隔器的密封狀態(tài)后，通過試驗方法對模擬封隔器的密封性能進(jìn)行檢測，從而獲得模擬封隔器在密封狀態(tài)時的密封性能數(shù)據(jù)。通過試驗方法獲得檢測數(shù)據(jù)的周期短，保證可靠性，而且效率高，進(jìn)而為封隔器產(chǎn)品的工程化應(yīng)用提供技術(shù)支持。第一端蓋蓋合到殼體的開口處，可以對壓裝到殼體內(nèi)的鎖緊件形成限位，防止其沿殼體的軸向方向向上移動，保證了試驗過程中模擬封隔器的安全性。
[0007]在一個實施例中，所述第一端蓋上設(shè)置有第一中心孔，所述模擬鉆桿穿過所述第一中心孔。
[0008]在一個實施例中，在所述第一中心孔的孔壁上設(shè)置有沿所述第一中心孔的軸向延伸的第一凹槽以及與所述第一凹槽相連通且沿所述第一中心孔的周向延伸的第二凹槽；所述第一凹槽的一個開口位于所述第一端蓋的端面上。
[0009]在一個實施例中，兩個以上的所述第一凹槽沿所述第一中心孔的周向均勻分布，兩個以上的所述第二凹槽周向均勻分布；所述第一凹槽與第二凹槽的數(shù)量相等。
[0010]在一個實施例中，兩個以上的所述第一凹槽沿所述第一中心孔的周向均勻分布，所述第二凹槽是一個環(huán)形周向槽。
[0011 ] 在一個實施例中，所述收縮式模擬封隔器還包括位于所述第一中心孔內(nèi)的第二端蓋，所述第二端蓋的外周表面上設(shè)置有經(jīng)過所述第一凹槽而與所述第二凹槽相配合的凸起。
[0012]在一個實施例中，所述第二端蓋上設(shè)置有第二中心孔，在所述第二中心孔的孔壁上設(shè)置有沿所述第二中心孔的軸向延伸的第三凹槽以及與所述第三凹槽相連通且沿所述第二中心孔的周向延伸的第四凹槽；所述第三凹槽的一個開口位于所述第二端蓋的端面上。
[0013]在一個實施例中，所述第一端蓋的一個端面是臺階面，所述殼體的頂部和內(nèi)壁分別與所述臺階面相配合。
[0014]在一個實施例中，所述鎖緊件包括第一固定環(huán)、第二固定環(huán)以及與所述第一固定環(huán)和第二固定環(huán)相連接的彈性件，所述彈性件位于所述第一固定環(huán)和第二固定環(huán)之間。
[0015]在一個實施例中，所述第一固定環(huán)上設(shè)置有連接所述彈性件的連接部；所述連接部包括所述第一固定環(huán)朝向所述第二固定環(huán)的端面上設(shè)置的凸臺以及所述凸臺朝向外側(cè)的周向表面上設(shè)置的環(huán)形凸緣；所述環(huán)形凸緣與所述第一固定環(huán)的端面之間形成有環(huán)形槽。
[0016]根據(jù)本實用新型的收縮式模擬封隔器，根據(jù)本實用新型的模擬封隔器，其包括用于模擬實際工程中使用的外筒的殼體，用于模擬實際工程中使用的鉆桿的模擬鉆桿以及用于模擬實際工程中使用的膠筒的鎖緊件。模擬鉆桿安裝在殼體內(nèi)，鎖緊件套接在模擬鉆桿上。在試驗過程中與模擬鉆桿形成密封配合時，可以模擬實際工程中應(yīng)用的封隔器的膠筒鎖緊鉆桿的密封狀態(tài)。這樣，在實驗室條件下，使用本實用新型的模擬封隔器模擬實際工程中封隔器的密封狀態(tài)后，通過試驗方法對模擬封隔器的密封性能進(jìn)行檢測，從而獲得模擬封隔器在密封狀態(tài)時的密封性能數(shù)據(jù)。通過試驗方法獲得檢測數(shù)據(jù)的周期短，保證可靠性，而且效率高，進(jìn)而為封隔器產(chǎn)品的工程化應(yīng)用提供技術(shù)支持。第一端蓋蓋合到殼體的開口處，可以對壓裝到殼體內(nèi)的鎖緊件形成限位，防止其沿殼體的軸向方向向上移動，保證了試驗過程中模擬封隔器的安全性。第一端蓋與第二端蓋的拆裝是通過第二端蓋的凸起與第一端蓋的第一凹槽、第二凹槽的配合來實現(xiàn)的，這使得第一端蓋與第二端蓋拆裝方便，安裝固定可靠，提高安裝效率，降低勞動強度。
【附圖說明】
[0017]在下文中將基于實施例并參考附圖來對本實用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
[0018]圖1是本實用新型實施例的收縮式模擬封隔器的剖視示意圖。
[0019]圖2是本實用新型實施例的與殼體直接配合的鎖緊件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是本實用新型實施例的第一端蓋的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4是本實用新型實施例的第一端蓋的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5是本實用新型實施例的第二端蓋的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實際的比例繪制。
【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0025]圖1示意性地顯示了收縮式模擬封隔器的剖視結(jié)構(gòu)圖。
[0026]本實用新型實施例的收縮式模擬封隔器主要模擬深水鉆井工程中應(yīng)用的收縮式封隔器。收縮式模擬封隔器包括為各構(gòu)件提供安裝基礎(chǔ)的殼體11。殼體11形成上部開口的容納腔。殼體11構(gòu)造為圓筒型。殼體11可以是一個整體構(gòu)件，也可以加工制造成兩個構(gòu)件再組裝到一起。模擬鉆桿12安裝固定在殼體11的底壁上，模擬鉆桿12的端面與底壁之間設(shè)置有O型密封圈。模擬鉆桿12構(gòu)造為圓柱體，其與殼體11同軸設(shè)置。在模擬鉆桿12上套接有鎖緊件13。鎖緊件13設(shè)置在殼體11與模擬鉆桿12之間。鎖緊件13用于鎖緊模擬鉆桿12以與模擬鉆桿12之間形成密封配合，從而模擬在實際工況條件下膠筒鎖緊鉆桿的情況。鎖緊件13與模擬鉆桿12密封配合時，收縮式模擬封隔器處于坐封狀態(tài)，然后再為殼體11內(nèi)部提供預(yù)定壓力并對鎖緊件13與模擬鉆桿12之間的密封性能進(jìn)行檢測。從而，實現(xiàn)了在實驗室條件下，利用試驗手段對收縮式模擬封隔器的密封性能進(jìn)行檢測，獲得收縮式模擬封隔器在密封狀態(tài)時的密封性能數(shù)據(jù)。通過試驗方法獲得檢測數(shù)據(jù)的周期短，可靠性高，而且效率高，進(jìn)而為封隔器產(chǎn)品的工程化應(yīng)用提供技術(shù)支持。
[0027]當(dāng)殼體11內(nèi)設(shè)置的鎖緊件13個數(shù)是一個時，鎖緊件13安裝固定到殼體11后會與殼體11的內(nèi)表面之間形成密封配合。這樣，在鎖緊件13的內(nèi)表面與模擬鉆桿12的外表面形成密封配合時，鎖緊件13、模擬鉆桿12以及殼體11之間形成第一密封室14。
[0028]當(dāng)需要對不同直徑的模擬鉆桿12進(jìn)行試驗時，殼體11內(nèi)可以設(shè)置多個套接在一起的鎖緊件13。最外層的鎖緊件13安裝到殼體11內(nèi)并與殼體11之間形成密封配合。相鄰的鎖緊件13之間形成密封且最里層的鎖緊件13鎖緊模擬鉆桿12以形成密封配合時，收縮式模擬封隔器處于坐封狀態(tài)。各個鎖緊件13、模擬鉆桿12以及殼體11之間形成第一密封室14。
[0029]殼體11上設(shè)置有連通第一密封室14與外部環(huán)境的第一通孔111。將第一液壓系統(tǒng)的輸送管道連接到第一通孔111后，可以向第一密封室14內(nèi)提供預(yù)設(shè)壓力。該預(yù)設(shè)壓力模擬石油開采過程中淺層油氣上升的壓力。通過向第一密封室14提供預(yù)設(shè)壓力來檢測收縮式模擬封隔器的密封性能。如果在外部沒有檢測到液體從鎖緊件13與模擬鉆桿12的配合位置溢出，表明收縮式模擬封隔器在預(yù)設(shè)壓力的作用下密封性能良好。
[0030]鎖緊件13包括第一固定環(huán)、第二固定環(huán)以及與第一固定環(huán)與第二固定環(huán)固連在一起的彈性件。彈性件設(shè)置在第一固定環(huán)與第二固定環(huán)之間。