本發(fā)明涉及油氣鉆井、完井和油氣套管技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于套管氣密封性檢測(cè)裝置的集成閥板。

背景技術(shù)：

我國(guó)的年均石油消耗量高達(dá)幾億噸，但是石油的開(kāi)采過(guò)程復(fù)雜，安全系數(shù)要求高。油套管是石油開(kāi)采運(yùn)用最多的管材，石油套管通過(guò)內(nèi)外螺紋旋合，將套管首尾相連深入井下服役，油套管柱不僅可以保護(hù)井壁，還可以將油，氣，水層分割開(kāi)。單一油套管必須具有抗高壓，抗腐性能，整個(gè)油套管柱還應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足良好的氣密性。目前套管之間通過(guò)卡箍連接，一口普通的油井所使用的卡箍多達(dá)上百個(gè)，任何一個(gè)卡箍連接處存在氣密性不足問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)油套管柱系統(tǒng)氣密性不足。一旦氣密性不足將會(huì)導(dǎo)致壓強(qiáng)波動(dòng)，影響套管安全，存在重大安全隱患，同時(shí)對(duì)環(huán)境和社會(huì)也會(huì)產(chǎn)生無(wú)法預(yù)計(jì)的損失。

根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)表明，油套管柱系統(tǒng)的氣密性很大程度取決于套管連接處的密封性。由于套管的工作環(huán)境具有復(fù)雜性，所受載荷也十分復(fù)雜，這些因素所造成的氣密性不足是難以避免的。但是由于套管連接時(shí)的技術(shù)問(wèn)題，操作問(wèn)題，以及加工的精度要求和運(yùn)輸時(shí)的保護(hù)措施不足所造成的問(wèn)題卻是可以避免的。

為了確保套管之間的氣密性，需要對(duì)其進(jìn)行氣密性檢測(cè)。國(guó)內(nèi)油氣套管氣密封檢測(cè)專(zhuān)家王國(guó)榮教授的專(zhuān)利cn104764566a和cn105319020a均公開(kāi)具體的檢測(cè)的方案，但是在實(shí)際使用過(guò)程中仍然存在一些不足，專(zhuān)利cn104764566a在檢測(cè)時(shí)，由于氣囊受到軸向壓力，使之沿著管壁向外滑動(dòng)產(chǎn)生較大的摩擦，對(duì)氣囊有一定的損耗，同時(shí)采用外壓檢測(cè)時(shí)由于嵌套時(shí)不容易對(duì)齊也會(huì)對(duì)氣囊產(chǎn)生磨損，氣囊磨損的問(wèn)題同樣存在于專(zhuān)利cn105319020a中，并且專(zhuān)利cn105319020a檢測(cè)時(shí)需要檢測(cè)人員現(xiàn)場(chǎng)操作，存在一定的安全隱患，此外，現(xiàn)有技術(shù)中使用的氦氣和氮?dú)饩荒芑厥帐褂?，均是使用完成后直接釋放在空中，成本較高，并且氦氣會(huì)污染環(huán)境，若釋放的氦氣被人員吸入，容易造成生命危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，可以采用直接向氣囊供氣的方式進(jìn)行，能解決氣囊磨損的問(wèn)題，但是，這就需要在現(xiàn)場(chǎng)配備兩個(gè)氣源，一個(gè)氣源向氣囊供氣，另一個(gè)氣源用于測(cè)試泄露，如此布置，會(huì)增加設(shè)備費(fèi)用，氣源設(shè)備高昂，成本較高，因此，本發(fā)明的目的在于：針對(duì)上述采用兩個(gè)氣源使得成本較高且氣體無(wú)法回收的問(wèn)題，提供一種適用于套管氣密封性檢測(cè)裝置的集成閥板，能夠克服上述問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種適用于套管氣密封性檢測(cè)裝置的集成閥板，包括第一柱塞組、第二柱塞組、杠桿、彈性件、基座、進(jìn)氣管、第一排氣管和第二排氣管，所述杠桿以能樞轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在所述基座上，所述杠桿的兩端設(shè)置樞軸，分別為第一樞軸和第二樞軸；所述第一柱塞組包括第一氣缸、第一活塞和第一活塞桿，所述第一活塞設(shè)置在所述第一氣缸內(nèi)并將所述第一氣缸內(nèi)腔分為第一進(jìn)氣腔和通氣腔，所述第一活塞桿的一端與所述第一活塞固定，另一端伸出所述氣缸并設(shè)置有第一滑道，所述第一滑道與所述杠桿一端的所述第一樞軸配合，該另一端與所述彈性件配合使所述彈性件處于壓縮狀態(tài)；所述第二柱塞組包括第二氣缸、第二活塞和第二活塞桿，所述第二活塞設(shè)置在所述第二氣缸內(nèi)并將所述第二氣缸內(nèi)腔分為第二進(jìn)氣腔和排氣腔，所述第二活塞的端面面積大于所述排氣腔的近活塞端口，所述近活塞端口為與所述第二活塞配合的端口，所述第二活塞桿的一端與所述第二活塞固定連接，另一端伸出所述第二氣缸并設(shè)置有第二滑道，所述第二滑道與所述杠桿一端的所述第二樞軸配合；所述進(jìn)氣管分別于所述第一進(jìn)氣腔和所述第二進(jìn)氣腔相通，所述第一排氣管用于排出由進(jìn)氣管通入所述第一氣缸的氣體，所述第二排氣管與所述排氣腔相通。

作為優(yōu)選，所述第一排氣管與所述第一氣缸內(nèi)腔的與所述第一活塞與初始位置時(shí)的側(cè)壁相通，l<h，l為所述第一排氣管的管口與所述第一活塞的靠近所述第一進(jìn)氣腔的端面的距離，h為所述第一滑道的長(zhǎng)度。

作為優(yōu)選，所述集成閥板還包括連通管和雙向步進(jìn)電機(jī)，所述連通管連通第一進(jìn)氣腔和通氣腔，所述連通管上設(shè)置有用于控制所述第一進(jìn)氣腔和所述通氣腔連通的第一閥門(mén)，所述連通管靠近所述通氣腔的一端設(shè)置有尾管，所述尾管連通所述連通管和外界，所述我管上設(shè)置有第二閥門(mén)，用于控制尾管的開(kāi)閉；所述雙向步進(jìn)電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)所述杠桿旋轉(zhuǎn)。

作為優(yōu)選，所述第一活塞端面大于所述第一進(jìn)氣腔的與所述第一活塞配合的端口。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本申請(qǐng)的有益效果是：能夠回收實(shí)驗(yàn)的氣體，只需要一個(gè)氣源足夠，能夠節(jié)約成本。

附圖說(shuō)明

圖1為套管氣密封性檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請(qǐng)集成閥瓣的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請(qǐng)另一種集成閥瓣的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記：7-氣囊，24-彈性件，25-第一樞軸，26-第一活塞桿，27-第一活塞，28-第一氣缸，281-第一進(jìn)氣腔，282-通氣腔，29-第一排氣管，30-進(jìn)氣管，31-第二氣缸，311-第二進(jìn)氣腔，312-排氣腔，32-第二活塞，33-第二排氣管，34-第二活塞桿，35-第二樞軸，36-氣道，38-杠桿，40-第一滑道，41-第二滑道，43-密封圈，51-套管接頭，52-套管，53-監(jiān)測(cè)部件，6-筒體，62-環(huán)空腔室，67-雙向步進(jìn)電機(jī)，681-第一閥門(mén)，682-第二閥門(mén)，683-尾管，684-連通管，69-基座。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1所示，是采用雙氣源以解決氣囊7磨損問(wèn)題的套管52氣密封性檢測(cè)裝置，包括筒體6和設(shè)置在筒體6內(nèi)腔兩端的氣囊7，筒體6內(nèi)設(shè)置有氣孔37以及與氣囊7相通的氣道36，氣道36連通氣囊7與筒體6外壁，氣孔37連通兩個(gè)氣囊7之間的筒體6內(nèi)腔與筒體6外壁，使用時(shí)，將套管52放入檢測(cè)裝置，使套管接頭51位于兩個(gè)氣囊7之間，并將泄露氣體監(jiān)測(cè)裝置放在套管52內(nèi)，靠近接頭的位置，然后先通過(guò)氣道36給氣囊7充氣，沖入的氣體是氦氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，使氣囊7膨脹并接觸套管52外壁，在套管52外壁、筒體6內(nèi)壁以及氣囊7之間形成密閉的環(huán)空腔室62，當(dāng)氣囊7中的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值，氣囊7與套管52外壁壓力足夠大時(shí)，通過(guò)氣孔37向環(huán)空腔室62通氣，當(dāng)環(huán)空腔室62的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，停止通氣保持壓力值在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，查看監(jiān)測(cè)部件53的監(jiān)測(cè)值，如果在套管52內(nèi)發(fā)現(xiàn)氣體，則表示環(huán)空空腔中的氣體通過(guò)套管接頭51泄露至套管52內(nèi)，即套管接頭51密封性能較低。

因此，需要采用兩套氦氣和氮?dú)鈿庠?，設(shè)備費(fèi)用高昂，為此，如圖2所示，一種適用于套管52氣密封性檢測(cè)裝置的集成閥板，其特征在于，包括第一柱塞組、第二柱塞組、杠桿38、彈性件24、基座69、進(jìn)氣管30、第一排氣管29和第二排氣管33，杠桿38以能樞轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在基座69上，杠桿38的兩端設(shè)置樞軸，分別為第一樞軸25和第二樞軸35；第一柱塞組包括第一氣缸28、第一活塞27和第一活塞27第一活塞27桿26，第一活塞27設(shè)置在第一氣缸28內(nèi)并將第一氣缸28內(nèi)腔分為第一進(jìn)氣腔281和通氣腔282，第一活塞27第一活塞27桿26的一端與第一活塞27固定，另一端伸出氣缸并設(shè)置有第一滑道40，第一滑道40與杠桿38一端的第一樞軸25配合，該另一端與彈性件24配合使彈性件24處于壓縮狀態(tài)；第二柱塞組包括第二氣缸31、第二活塞32和第二活塞桿34，第二活塞32設(shè)置在第二氣缸31內(nèi)并將第二氣缸31內(nèi)腔分為第二進(jìn)氣腔311和排氣腔312，第二活塞32的端面面積大于排氣腔312的近活塞端口，近活塞端口為與第二活塞32配合的端口，第二活塞桿34的一端與第二活塞32固定連接，另一端伸出第二氣缸31并設(shè)置有第二滑道41，第二滑道41與杠桿38一端的第二樞軸35配合；進(jìn)氣管30分別于第一進(jìn)氣腔281和第二進(jìn)氣腔311相通，第一排氣管29用于排出由進(jìn)氣管30通入第一氣缸28的氣體，第二排氣管33與排氣腔312相通；第一滑道40與第二滑道41良好配合，使杠桿38能夠順利樞轉(zhuǎn)；具體的，進(jìn)氣道36與氣源相通，第一排出管與氣道36相通，向氣囊7充氣放氣，第二排出管與氣孔37相通，向環(huán)空腔室62充氣放氣。

由此，在使用時(shí)，通過(guò)一個(gè)氣源向進(jìn)氣管30通入高壓氣體，氣體通過(guò)進(jìn)氣管30同時(shí)進(jìn)入第一氣缸28和第二氣缸31，氣體在第二氣缸31中受阻，無(wú)法進(jìn)入排氣腔312，在第一氣缸28中，推動(dòng)第一活塞27向下運(yùn)動(dòng)，活塞受到氣體壓力和彈性件24的作用力，活塞下行，當(dāng)活塞下行距離超過(guò)l但小于h時(shí)，進(jìn)氣通過(guò)第一排出管進(jìn)入氣囊7，對(duì)氣囊7進(jìn)行充氣，持續(xù)此氣壓繼續(xù)想氣囊7充氣直至壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值，在加大氣源輸出壓力，活塞繼續(xù)下行，當(dāng)活塞下行距離超過(guò)h后，第一活塞27第一活塞27桿26推動(dòng)杠桿38旋轉(zhuǎn)，杠桿38旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第二活塞桿34上行，第二活塞32上行，從而打開(kāi)第二進(jìn)氣腔311與排氣腔312的通道口，氣源氣體通過(guò)進(jìn)氣管30、第二進(jìn)氣腔311、排氣腔312和第二排出管進(jìn)入環(huán)空腔室62，對(duì)環(huán)空腔室62充氣，當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值后，停止氣源充氣，如此，能夠先向氣囊7充氣以形成密閉的環(huán)空腔室62，然后在再向密閉的環(huán)空腔室62充氣，采用一個(gè)氣源就足夠，節(jié)約成本。

具體的，如圖2所示，第一排氣管29與第一氣缸內(nèi)腔的與第一活塞27與初始位置時(shí)的側(cè)壁相通，l<h，l為第一排氣管的管口與第一活塞27的靠近第一進(jìn)氣腔281的端面的距離，h為第一滑道40的長(zhǎng)度，如此，當(dāng)進(jìn)氣管30通入氣源高壓氣體時(shí)，氣體會(huì)在進(jìn)氣管30內(nèi)積壓一段時(shí)間，直至推動(dòng)第一活塞27打開(kāi)第一進(jìn)氣腔281與第一排氣管29的連通通道，在打開(kāi)第一進(jìn)氣腔281與第一排氣管29的連通通道之前，進(jìn)氣管30內(nèi)的高壓氣體壓力會(huì)有所增加，在第二進(jìn)氣腔311中使第二活塞32壓緊第二氣缸31，避免漏氣，節(jié)約成本。

更具體的，如圖3所示，集成閥板還包括連通管684和雙向步進(jìn)電機(jī)67，連通管684連通第一進(jìn)氣腔281和通氣腔282，連通管684上設(shè)置有用于控制第一進(jìn)氣腔281和通氣腔282連通的第一閥門(mén)681，連通管684靠近通氣腔282的一端設(shè)置有尾管683，尾管683連通連通管684和外界，我管上設(shè)置有第二閥門(mén)682，用于控制尾管683的開(kāi)閉；雙向步進(jìn)電機(jī)67能夠驅(qū)動(dòng)杠桿38旋轉(zhuǎn)，由此，當(dāng)充氣前，關(guān)閉第一閥門(mén)681，使第一進(jìn)氣腔281和通氣腔282不連通，開(kāi)啟第二閥門(mén)682，使通氣腔282通過(guò)尾管683與外界相通，通氣腔282中的氣體可以排出至外界，壓力與大氣壓相同，由此，在向進(jìn)氣腔充氣時(shí)，通氣腔282壓力不會(huì)變化，不會(huì)阻礙第一活塞27下行，節(jié)約能源；此外，在氣囊7和環(huán)空腔室62均充氣完成后，先關(guān)閉第二閥門(mén)682，使通氣腔282與外界斷開(kāi)，再打開(kāi)第二閥門(mén)682，使第一進(jìn)氣腔281與通氣腔282連通，兩腔室壓力相同，活塞上下端面受力相同，但是，此時(shí)活塞桿還受彈性件24向上的壓力，因此，活塞向上行直至接觸第一進(jìn)氣腔281的下端口，使第一進(jìn)氣腔281與第一排氣管29斷開(kāi)，此時(shí)第二活塞32也復(fù)位至圖示位置，第二進(jìn)氣腔311與排氣腔312也斷開(kāi)，此時(shí)，進(jìn)行套管接頭51的氣密性檢測(cè)，待檢測(cè)完成之后，關(guān)閉氣源，并打開(kāi)快開(kāi)閥門(mén)，使進(jìn)氣管30與氣體回收裝置連通，此時(shí)，第二進(jìn)氣腔311中的壓力小于環(huán)空腔室62壓力，從而使得第二活塞32上行，打開(kāi)第二進(jìn)氣腔311與排氣腔312的連通通道，環(huán)空腔室62中的氣體通過(guò)第二排氣管33、排氣腔312、第一進(jìn)氣腔281和進(jìn)氣管30排至氣體回收裝置，進(jìn)入環(huán)空腔室62的氣體得以回收；通過(guò)設(shè)計(jì)使l足夠長(zhǎng)，在環(huán)空腔室62排氣過(guò)程中，活塞上端面一直在第二排氣管33之上，或者啟動(dòng)雙向步進(jìn)電機(jī)67，避免第一活塞27下行過(guò)多而使第一進(jìn)氣腔281與第一排氣管29接通；當(dāng)環(huán)空腔室62氣體排出完全后，啟動(dòng)雙向步進(jìn)電機(jī)67驅(qū)動(dòng)杠桿38旋轉(zhuǎn)，使第一活塞27下行直至第一進(jìn)氣腔281與第一排氣管29連通，此時(shí)氣囊7中的氣體通過(guò)第一排氣管29、第一進(jìn)氣腔281和進(jìn)氣管30排至氣體回收裝置，由此，能夠完成實(shí)驗(yàn)氣體的回收，先完成環(huán)空腔室62的氣體收回，避免環(huán)空腔室62的氣體泄漏出去，再完成氣囊7中的氣體回收，進(jìn)一步節(jié)約成本。

更具體的，第一活塞27端面大于第一進(jìn)氣腔281的與第一活塞27配合的端口，如此，方便控制。