本發(fā)明涉及油氣鉆井、完井和油氣套管技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種套管接頭的氣密封性檢測(cè)裝置。
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)專家王國(guó)榮教授的專利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)題同樣存在于專利cn105319020a中,并且專利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。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于:針對(duì)目前氣囊容易磨損的問(wèn)題,提供一種套管接頭的氣密封性檢測(cè)裝置,能夠緩解上述問(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:
一種套管接頭的氣密封性檢測(cè)裝置,包括筒體和設(shè)置在所述筒體內(nèi)腔兩端的氣囊,所述筒體內(nèi)設(shè)置有氣孔以及與氣囊相通的氣道,所述氣道連通所述氣囊與所述筒體外壁,所述氣孔連通兩個(gè)所述氣囊之間的筒體內(nèi)腔與筒體外壁。
作為優(yōu)選,所述氣囊為環(huán)狀。類似游泳圈。
作為優(yōu)選,所述氣囊固定設(shè)置在所述筒體內(nèi)。
作為優(yōu)選,所述氣囊上與所述筒體接觸的部位設(shè)置有加厚部。
作為優(yōu)選,所述氣囊表面設(shè)置有凹凸部。
作為優(yōu)選,所述筒體內(nèi)腔設(shè)置有凹部,用于容納所述氣囊。
作為優(yōu)選,所述筒體上設(shè)置有擋塊,所述擋塊布置在所述氣囊的靠近筒體端口的一側(cè)。沿氣囊圓周方向布置形成擋塊圈,即整塊的環(huán)形的擋塊。
作為優(yōu)選,所述擋塊以能夠樞轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在所述筒體上,所述擋塊與所述筒體之間設(shè)置有扭簧,以使所述擋塊在外力作用下樞轉(zhuǎn)后復(fù)位。
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:在使用時(shí),只需要通過(guò)充氣和放氣即可實(shí)現(xiàn)氣囊與套管的緊密配合,不需要機(jī)械的推動(dòng)氣囊使氣囊壓縮以壓緊套管,從而不會(huì)對(duì)氣囊造成較大的磨損,磨損幾乎可以忽略不計(jì),并且,相比于采用其他零部件機(jī)械式推動(dòng)氣囊,本方案直接充氣,氣囊各部位受力均勻,不存在受力不均的情況,從而能夠延長(zhǎng)氣囊的使用壽命;此外,采用充氣放氣的方式,只需要?dú)怏w壓縮機(jī)即可實(shí)現(xiàn),可以遠(yuǎn)程操作,無(wú)需靠近套管操作,安全性更好。
附圖說(shuō)明
圖1為本專利申請(qǐng)的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本專利申請(qǐng)的檢測(cè)裝置的截面示意圖;
圖3為本專利申請(qǐng)擋塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中標(biāo)記:3-滾輪部件,4-螺釘,5-掛環(huán),6-筒體,7-氣囊,9-扭簧,10-擋塊,36-氣道,37-氣孔,51-套管接頭,52-套管,53-監(jiān)測(cè)部件,62-環(huán)空腔室。
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1-3所示,一種套管接頭的氣密封性檢測(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,如此,在使用時(shí),只需要通過(guò)充氣和放氣即可實(shí)現(xiàn)氣囊7與套管52的緊密配合,不需要機(jī)械的推動(dòng)氣囊7使氣囊7壓縮以壓緊套管52,從而不會(huì)對(duì)氣囊7造成較大的磨損,磨損幾乎可以忽略不計(jì),并且,相比于采用其他零部件機(jī)械式推動(dòng)氣囊7,本方案直接充氣,氣囊7各部位受力均勻,不存在受力不均的情況,從而能夠延長(zhǎng)氣囊7的使用壽命;此外,采用充氣放氣的方式,只需要?dú)怏w壓縮機(jī)即可實(shí)現(xiàn),可以遠(yuǎn)程操作,無(wú)需靠近套管52操作,安全性更好。
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。
具體的,筒體6上還設(shè)置有三個(gè)滾輪部件3,便于將檢測(cè)裝置下放至井底,在使用時(shí),采用繩索穿過(guò)滾輪,以整體吊住筒體6,通過(guò)延長(zhǎng)或縮短繩索來(lái)控制筒體6在井口中的高度,當(dāng)然,為了保險(xiǎn),在筒體6上固定設(shè)置有掛環(huán)3,通過(guò)繩索穿過(guò)掛環(huán)3,避免滾輪損壞后無(wú)法使用,具有雙重保險(xiǎn)。
具體的,氣囊7為環(huán)狀,類似游泳圈,如此,能夠更好的包絡(luò)套管52,形成密封性更好的環(huán)空腔室62,避免進(jìn)入環(huán)空腔室62的氣體漏出去。
具體的,氣囊7固定設(shè)置在筒體6內(nèi),更具體的,通過(guò)膠水粘連,從而避免氣囊7在使用過(guò)程中滑落,采用膠水,成本低廉。
具體的,氣囊7上與筒體6接觸的部位設(shè)置有加厚部,以延長(zhǎng)氣囊7的使用壽命。
具體的,氣囊7表面設(shè)置有凹凸部,避免氣囊7膨脹或收縮的過(guò)程中與套管52外壁過(guò)緊,能夠使得氣囊7更好的膨脹或收縮,能夠降低磨損速率,更具體的,氣囊7表面為波浪形花紋,或者鋸齒形花紋,如輪胎上的各類花紋一樣。具體的筒體6內(nèi)腔設(shè)置有凹部,用于容納氣囊7。
具體的,筒體6上設(shè)置有擋塊10,擋塊10布置在氣囊7的靠近筒體6端口的一側(cè),以在氣囊7膨脹時(shí)遮擋氣囊7,避免氣囊7從筒體6與套管52之間的縫隙膨脹而出,避免刮破氣囊7,更具體的,擋塊10沿氣囊7圓周方向布置形成擋塊10圈,即擋塊10為整塊的環(huán)形的擋塊10。
或者,擋塊10以能夠樞轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在筒體6上,在筒體6豎直放置時(shí),擋塊10的樞轉(zhuǎn)軸水平,擋塊10與筒體6之間設(shè)置有扭簧9,以使擋塊10在外力作用下樞轉(zhuǎn)后復(fù)位,由此,在氣囊7膨脹過(guò)程中具有緩沖作用,避免損壞氣囊7;更具體的,如圖1所示,6個(gè)擋塊10沿氣囊7的圓周方向?qū)硬贾茫纬梢蝗?,能夠更好的保護(hù)氣囊7。