本實用新型涉及油田井下工具技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種封隔器性能檢測裝置。

背景技術(shù)：

封隔器是用于密封井筒內(nèi)油管與套管之間環(huán)空、隔離目的層段、控制注入或采出流體，并能承受壓差的井下工具。在油田井下工具領(lǐng)域，為確保作業(yè)施工成功率，需要對入井前的封隔器的性能進行檢測。

目前，對封隔器的性能檢測主要采用專業(yè)的配套檢測設(shè)備。

專業(yè)的配套檢測設(shè)備存在建設(shè)投資費用高、工具入井程序復(fù)雜、安全隱患多、檢測周期長、檢測人員勞動強度大等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、成本低、檢測周期短的封隔器性能檢測裝置。

具體而言，包括以下的技術(shù)方案：

本實用新型實施例提供一種封隔器性能檢測裝置，該檢測裝置包括：筒體、夾套、第一密封塞、第二密封塞以及卡箍；所述筒體的兩端開放，所述筒體的內(nèi)部空間用于容納待測封隔器；所述第一密封塞與所述筒體的第一端固定；所述第一密封塞上設(shè)置有第一加壓通道以及泄流通道，所述第一加壓通道的軸線與所述筒體的軸線位于同一條直線上，所述泄流通道的軸線與所述第一加壓通道的軸線平行；所述第二密封塞通過所述卡箍與所述筒體的第二端固定；所述夾套套設(shè)在所述筒體外側(cè)，所述夾套的內(nèi)徑大于所述筒體的外徑，所述夾套與所述筒體之間的空隙用于容納加熱介質(zhì)；所述夾套的第一端固定有第一法蘭，所述夾套的第二端固定有第二法蘭，所述第一法蘭通過第一壓蓋與所述筒體固定，所述第二法蘭通過第二壓蓋與所述筒體固定；所述夾套上還設(shè)置有加熱介質(zhì)進口以及加熱介質(zhì)出口。

進一步地，所述檢測裝置還包括：加載桿；所述加載桿中心沿所述加載桿的長度方向設(shè)置有通孔；所述加載桿的第一端用于與所述待測封隔器連接，所述加載桿的第二端連接有堵頭；所述第二密封塞上設(shè)置有通孔，所述加載桿的第一端通過所述第二密封塞上的通孔伸入所述筒體內(nèi)部；所述加載桿通過限位螺母和限位螺套與所述第二密封塞固定。

進一步地，所述堵頭的第一端通過螺紋與所述加載桿的第二端連接，所述堵頭的第二端設(shè)置有外六方。

進一步地，所述筒體上還設(shè)置有第二加壓通道，所述第二加壓通道靠近所述筒體的第二端并且所述第二加壓通道的軸線與所述筒體的軸線垂直。

進一步地，所述筒體的第一端的內(nèi)表面設(shè)置有多條限位凹槽，所述多條限位凹槽沿所述筒體的圓周方向均勻分布；所述第一密封塞的外表面設(shè)置有多個限位凸臺，所述多個限位凸臺沿所述第一密封塞的圓周方向均勻分布；所述限位凹槽的數(shù)量與所述限位凸臺的數(shù)量相同；所述限位凹槽的形狀與所述限位凸臺的形狀相匹配。

進一步地，所述限位凹槽的數(shù)量為6條，所述限位凸臺的數(shù)量為6個。

進一步地，所述第一密封塞上還設(shè)置有定位孔，所述定位孔的軸線與所述第一密封塞的軸線垂直；所述定位孔為螺紋孔；所述定位孔內(nèi)設(shè)置有定位銷。

進一步地，所述第一密封塞的第一加壓通道以及泄流通道的端部設(shè)置有螺紋。

進一步地，所述第一法蘭與所述第二法蘭上分別設(shè)置有筒體支座。

進一步地，所述夾套的加熱介質(zhì)進口處設(shè)置有第一接管，所述夾套的加熱介質(zhì)出口處設(shè)置有第二接管，所述第一接管和所述第二接管上分別設(shè)置有第三法蘭。

進一步地，所述第一法蘭與所述筒體之間通過石墨填料密封，所述第二法蘭與所述筒體之間通過石墨填料密封。

進一步地，所述第一密封塞的外表面上設(shè)置有至少一條第一密封圈凹槽，所述第二密封塞的外表面上設(shè)置有至少一條第二密封圈凹槽，所述第二密封塞的通孔的內(nèi)表面上設(shè)置有至少一條第三密封圈凹槽，所述堵頭的外表面設(shè)置有至少一條第四密封圈凹槽，所述第一密封圈凹槽、第二密封圈凹槽、第三密封圈凹槽以及第四密封圈凹槽內(nèi)均設(shè)置有密封圈。

進一步地，所述第一密封圈凹槽的數(shù)量為2條，所述第二密封圈凹槽的數(shù)量為2條，所述第三密封圈凹槽的數(shù)量為6條，所述第四密封圈凹槽的數(shù)量為2條。

進一步地，所述第一法蘭和所述第二法蘭通過焊接與所述夾套固定。

進一步地，所述密封圈為高彈橡膠密封圈。

本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本實用新型實施例提供的封隔器性能檢測裝置中，將待測封隔器放置于筒體內(nèi)，向夾套與筒體之間的空隙內(nèi)通入加熱介質(zhì)對筒體進行加熱，以模擬封隔器在井下所處的溫度環(huán)境；利用第一加壓通道向筒體內(nèi)加壓，以模擬封隔器在井下的壓力環(huán)境，從而在封隔器入井前對其各項性能進行檢測評估，杜絕將性能不合格的封隔器進行入井作業(yè)，確?，F(xiàn)場施工作業(yè)的成功率。該檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，檢測周期短，能夠提高檢測效率，降低封隔器性能檢測的成本，降低工作人員的勞動強度。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的封隔器性能檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型又一實施例提供的第一密封塞的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型又一實施例提供的筒體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型又一實施例提供的筒體的左視圖；

圖5為本實用新型又一實施例提供的第一密封塞的左視圖；

圖6為本實用新型又一實施例提供的卡箍的右視圖。

圖中的附圖標(biāo)記分別表示：

1-第一密封塞；

111-第一加壓通道；

112-泄流通道；

113-限位凸臺；

2-定位銷；

3-螺釘；

4-螺桿；

5-第一壓蓋；

6-第一法蘭；

7-夾套；

8-筒體；

81-第二加壓通道；

82-限位凹槽；

9-第二法蘭；

10-石墨填料；

11-第二壓蓋；

12-卡箍；

13-第二密封塞；

14-加載桿；

15-限位螺套；

16-限位螺母；

17-堵頭；

18-密封圈；

19-芯軸；

20-第一接管；

21-第二接管；

22-第三法蘭；

23-筒體支座；

24-第一平墊圈；

25-螺帽；

26-雙頭螺栓；

27-全螺紋螺栓；

28-第二平墊圈；

29-第一合頁；

30-第二合頁；

31-卡箍支座。

具體實施方式

為使本實用新型的技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細(xì)描述。除非另有定義，本實用新型實施例所用的所有技術(shù)術(shù)語均具有與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的相同的含義。

本實用新型實施例提供了一種封隔器性能檢測裝置，參見圖1，該檢測裝置包括：筒體8、夾套7、第一密封塞1、第二密封塞13以及卡箍12。

其中，筒體8的兩端開放，筒體8的內(nèi)部空間用于容納待測封隔器。

第一密封塞1與筒體8的第一端固定。參見圖2，第一密封塞1上設(shè)置有第一加壓通道111以及泄流通道112，第一加壓通道111的軸線與筒體8的軸線位于同一條直線上，泄流通道112的軸線與第一加壓通道111的軸線平行。

第二密封塞13通過卡箍12與筒體8的第二端固定。

夾套7套設(shè)在筒體8外側(cè)，夾套7的內(nèi)徑大于筒體8的外徑，夾套7與筒體8之間的空隙用于容納加熱介質(zhì)。夾套7的第一端固定有第一法蘭6，夾套7的第二端固定有第二法蘭9，第一法蘭6通過第一壓蓋5與筒體8固定，第二法蘭9通過第二壓蓋11與筒體8固定；夾套7上還設(shè)置有加熱介質(zhì)進口以及加熱介質(zhì)出口。

在利用本實用新型實施例提供的檢測裝置對封隔器的性能進行檢測時，將待測封隔器放置于筒體8內(nèi)，使待測封隔器坐封后，向夾套7與筒體8之間的空隙內(nèi)通入加熱介質(zhì)對筒體8進行加熱，以模擬封隔器在井下所處的溫度環(huán)境。第一加壓通道111向筒體8內(nèi)加壓，以模擬封隔器在井下的壓力環(huán)境，從而在封隔器入井前對其各項性能進行檢測評估，杜絕將性能不合格的封隔器進行入井作業(yè)，確?，F(xiàn)場施工作業(yè)的成功率。該檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，檢測周期短，能夠降低封隔器性能檢測的成本，降低工作人員的勞動強度。

進一步地，根據(jù)上文所述，利用本實用新型實施例進行封隔器性能檢測時，需要先使封隔器坐封。本領(lǐng)域中常用的封隔器包括液壓封隔器和機械式封隔器。其中。液壓封隔器通過向中心管內(nèi)蹩一定壓力推動活塞壓縮膠筒坐封。但機械式封隔器利用管柱重量來壓縮膠筒坐封，因此，為了通過加載實現(xiàn)機械式封隔器坐封。在本實用新型實施例中，設(shè)計了加載桿14來使機械式封隔器坐封。具體實現(xiàn)方式如下：參見圖1，加載桿14中心沿加載桿14的長度方向設(shè)置有通孔；加載桿14的第一端用于與待測封隔器連接，加載桿14的第二端連接有堵頭17。同時，在第二密封塞13上設(shè)置通孔，加載桿14的第一端通過第二密封塞13上的通孔伸入筒體8內(nèi)部。加載桿14通過限位螺母16和限位螺套15與第二密封塞13固定。具體來說，加載桿14的第一端設(shè)置有用于與待測封隔器連接的螺紋，例如27/8UP TBG螺紋。加載桿14的第二端的外表面設(shè)置有螺紋，內(nèi)部加工有螺紋孔。限位螺母16設(shè)置有與加載桿14第二端外表面的螺紋相配合的內(nèi)螺紋孔，限位螺套15上設(shè)置有通孔，并且限位螺套15上的通孔與第二密封塞13上的通孔同軸。加載桿14與第二密封塞13軸向配合，然后安裝限位螺母16將加載桿14固定，再利用限位螺套15將限位螺母16和第二密封塞13固定，從而防止加載桿14發(fā)生位移。第二密封塞13靠近限位螺母16的一端還設(shè)置有兩個螺紋孔。

本實用新型實施例中，加載桿14的通孔可以為φ20高壓通孔。堵頭17的第一端設(shè)置有與加載桿14的第二端的螺紋孔相配合的外螺紋，堵頭17的第一端通過螺紋與加載桿14的第二端連接。同時為了便于堵頭17的安裝，堵頭17的第二端設(shè)置有外六方。

進一步地，參見圖3，本實用新型實施例提供的檢測裝置中，筒體8上還設(shè)置有第二加壓通道81，第二加壓通道81靠近筒體8的第二端并且第二加壓通道81的軸線與筒體8的軸線垂直。通過筒體8上的第二加壓通道81和第一密封塞1的第一加壓通道111之間的配合，能夠進行多種性能檢測，例如上下壓差、解封負(fù)荷等性能檢測。

進一步地，筒體8的第一端與第一密封塞1的固定方式本實用新型實施例不作特殊限定，本領(lǐng)域常規(guī)的螺紋連接、過盈配合、卡箍連接等方式均可。一種較為優(yōu)選的固定方式為：參見圖4并結(jié)合圖5，筒體8的第一端的內(nèi)表面設(shè)置有多條限位凹槽82，多條限位凹槽82沿筒體8的圓周方向均勻分布。第一密封塞1的外表面設(shè)置有多個限位凸臺113，多個限位凸臺113沿第一密封塞1的圓周方向均勻分布；限位凹槽82的數(shù)量與限位凸臺113的數(shù)量相同；限位凹槽82的形狀與限位凸臺113的形狀相匹配。使用時，首先使筒體8上的限位凹槽82與第一密封塞1上的限位凸臺113相對應(yīng)，即，使限位凸臺113位于相鄰的兩個限位凹槽82之間，當(dāng)?shù)谝幻芊馊?進入筒體8后、并且限位凸臺113和限位凹槽82脫離之后，旋轉(zhuǎn)第一密封塞1，使限位凸臺113和限位凹槽82相互錯開，從而將第一密封塞1與筒體8的第一端固定。同時，還可以在第一密封塞1上設(shè)置軸線與第一密封塞1的軸線垂直相垂直的螺紋定位孔，參見圖1并結(jié)合圖2、圖5，定位孔位于限位凸臺113的外側(cè)。定位孔內(nèi)設(shè)置有定位銷2，從而使第一密封塞1與筒體8之間固定更加牢固。

本實用新型實施例中，限位凹槽82的數(shù)量包括但不限于6條，限位凸臺113的數(shù)量包括但不限于6個。

進一步地，參見圖1并結(jié)合圖6，本實用新型實施例中通過卡箍12固定第二密封塞13和筒體8第二端的具體實現(xiàn)方式為：卡箍12包括兩個可轉(zhuǎn)動連接的兩個半圓環(huán)形部分，卡箍12的第一端用第一平墊圈24、螺帽25、雙頭螺栓26固定，卡箍12的第二端通過全螺紋螺栓27、第二墊圈28分別與第一合頁29以及第二合頁30固定，第一合頁29和第二合頁30通過芯軸19連接，本實施例中，芯軸19采用開口銷的形式。當(dāng)卡箍12的第一端卸開后，其第二端通過芯軸19留在原位。芯軸19下部設(shè)置有卡箍支座31。使用時，第二密封塞13長度方向的一部分伸入筒體8內(nèi)部并與筒體8軸向配合，另一部分留在筒體8外部，卡箍12覆蓋第二密封塞13長度方向的一部分以及筒體8長度方向的一分部，然后利用第一平墊圈24、螺帽25以及雙頭螺栓26將卡箍12的第一端固定，從而使第二密封塞13與筒體8固定。

進一步地，本實用新型實施例中，第一密封塞1的第一加壓通道111端部以及泄流通道112的端部、筒體8上的第二加壓通道81的端部均設(shè)置有螺紋，便于和外接加載設(shè)備連接。

進一步地，本實用新型實施例提供的檢測裝置在使用時可以豎直放置，也可以水平放置。為了便于檢測裝置的使用，優(yōu)選將檢測裝置水平放置，即筒體8的軸線位于水平方向。參見圖1，第一法蘭6與第二法蘭9上分別設(shè)置有筒體支座23，便于檢測裝置整體的安裝與固定，實現(xiàn)檢測裝置的水平放置。

進一步地，參見圖1，本實用新型實施例提供的檢測裝置中，夾套7的加熱介質(zhì)進口處設(shè)置有第一接管20，夾套7的加熱介質(zhì)出口處設(shè)置有第二接管21，第一接管20和第二接管21上分別設(shè)置有第三法蘭22，采用這樣的設(shè)計便于向夾套7加熱介質(zhì)的輸入與輸出，從而使加熱介質(zhì)在夾套7內(nèi)進行循環(huán)，以使筒體8內(nèi)部受熱均勻。

進一步地，本實用新型實施例提供的檢測裝置中，第一法蘭6和第二法蘭9通過焊接的方式與夾套7的兩端固定，第一法蘭6和第二法蘭9通過螺桿4與第一壓蓋5和第二壓蓋11固定。

進一步地，本實用新型實施例提供的檢測裝置中，筒體8的第一端還設(shè)置有軸線與筒體8軸線相平行的螺紋孔，上述螺紋孔內(nèi)設(shè)置有螺釘3。

進一步地，為了本實用新型實施例提供的檢測裝置的整體的密封性能，第一法蘭6與筒體8之間通過石墨填料10密封，第二法蘭9與筒體8之間通過石墨填料10密封。第一密封塞1的外表面上設(shè)置有至少一條第一密封圈凹槽，第二密封塞13的外表面上設(shè)置有至少一條第二密封圈凹槽，第二密封塞13的通孔的內(nèi)表面上設(shè)置有至少一條第三密封圈凹槽，堵頭17的外表面設(shè)置有至少一條第四密封圈凹槽。第一密封圈凹槽、第二密封圈凹槽、第三密封圈凹槽以及第四密封圈內(nèi)均設(shè)置有密封圈18。

其中，第一密封圈凹槽的數(shù)量包括但不限于2條，第二密封圈凹槽的數(shù)量包括但不限于2條，第三密封圈凹槽的數(shù)量包括但不限于6條，第四密封圈凹槽的數(shù)量包括但不限于2條。

上述的密封圈18優(yōu)選采用高彈橡膠密封圈，以提高密封性能。

下面以對機械式封隔器的性能進行檢測為例，對本實用新型實施例提供的檢測裝置的使用方法作簡要介紹。

首先，將筒體8、夾套7以及第一密封塞1安裝固定，同時將加載桿14的第一端穿過第二密封塞13的通孔，然后安裝限位螺母16和限位螺套15將加載桿14與第二密封塞13固定。再將待測封隔器與加載桿14的第一端連接。待測封隔器、加載桿14以及第二密封塞13形成工具串。通過橋吊將上述工具串吊至筒體8軸向位置，用加載設(shè)備將工具串位移至需要的位置，將待測封隔器放入筒體8內(nèi)部，利用卡箍12將第二密封塞13與筒體8第二端固定，完成檢測裝置的安裝。

然后向夾套7和筒體8之間的空隙內(nèi)輸送加熱介質(zhì)，以導(dǎo)熱油為例，導(dǎo)熱油從導(dǎo)熱油箱通過第一接管20輸入，再由第二接管21回到導(dǎo)熱油箱，形成循環(huán)。當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后，停止加熱，將導(dǎo)熱油調(diào)至保溫狀態(tài)。再將加載設(shè)備與加載桿14的第二端連接，向加載桿14施加坐封載荷，使待測封隔器坐封。坐封完成后，將堵頭17與加載桿14的第二端連接進行密封。

接下來即可根據(jù)檢測封隔器的具體方法，通過第一加壓通道111加低壓和第二加壓通道81加套壓完成對待測封隔器耐溫耐壓性能的檢測。耐溫耐壓性能檢測完畢后，將堵頭17取下，將加載設(shè)備接至加載桿14的第二端進行位移，來測待測試封隔器的解封負(fù)荷，從而完成檢測工作。然后，停止導(dǎo)熱油保溫程序，并進行降溫操作，待溫度降至安全溫度時，卸開卡箍12，用加載設(shè)備將工具串移出，再用橋吊調(diào)至地面，拆下待測封隔器。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，上述檢測過程中對加熱介質(zhì)溫度的控制以及對加載壓力的控制可以通過計算機進行，實現(xiàn)封隔器性能檢測的自動化。

本實用新型實施例提供的檢測裝置的設(shè)計溫度為180℃，設(shè)計壓力為105MPa。

綜上，本實用新型實施例提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、檢測周期短、檢測效率高、工作人員勞動強度小、安全可靠、密封性能好、安全無污染的封隔器性能檢測裝置。本實用新型實施例提供的檢測裝置能夠模擬封隔器在井下的工作狀態(tài)，從而掌握封隔器的各項技術(shù)性能，判定該封隔器能否滿足現(xiàn)場作業(yè)需求，杜絕將性能不合格的封隔器進行入井作業(yè)，有效提高施工成功率。

以上所述僅是為了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本實用新型的技術(shù)方案，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(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。