封隔器膠筒密封性能測試方法及密封性能測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉆井領(lǐng)域，特別是涉及一種封隔器膠筒密封性能測試方法。本發(fā)明還涉及一種封隔器膠筒密封性能測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]井噴是井內(nèi)流體在壓力作用下，不受控制地噴出到井口之外的現(xiàn)象。收縮式封隔器內(nèi)的封隔器膠筒是保證封隔器有效密封的重要元件，用于封堵井口以防止井噴現(xiàn)象的發(fā)生。但是，只有當(dāng)封隔器膠筒與井口的鉆桿緊密地密封在一起時，才能有效防止井噴事故的發(fā)生，否則并不能起到有效的封堵效果。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，并沒有專門用于測試收縮式封隔器的封隔器膠筒的密封性能的方法，通常是直接在井中使用收縮式封隔器。這樣一來，如果封隔器膠筒的密封性能無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，那么封隔器膠筒與鉆桿之間不能緊密密封，將會導(dǎo)致井噴事故，威脅到作業(yè)人員的安全。
[0004]因此，需要一種測試封隔器膠筒的密封性能的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明提出了一種封隔器膠筒密封性能測試方法，通過使用這種方法能有效測得封隔器膠筒的密封性能。本發(fā)明還提出了一種封隔器膠筒密封性能測試裝置，通過使用這種裝置能有效測得封隔器膠筒的密封性能。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種封隔器膠筒密封性能測試方法，其包括以下步驟:步驟一:向封隔器膠筒施加沿封隔器膠筒的徑向向內(nèi)的坐封力，以使封隔器膠筒徑向收縮并與套設(shè)于封隔器膠筒內(nèi)的鉆桿接觸；步驟二:向封隔器膠筒與鉆桿的接觸處設(shè)置流體，通過檢測流體狀態(tài)來檢測封隔器膠筒與鉆桿之間的密封性能。
[0007]通過這種封隔器膠筒密封性能測試方法，能使封隔器膠筒坐封在鉆桿上，并能向封隔器膠筒與鉆桿之間的連接處設(shè)置流體。如果流體能撐開封隔器膠筒，使封隔器膠筒不能與鉆桿有效接觸，則說明封隔器膠筒不能有效坐封于鉆桿上，封隔器膠筒的密封性較差。如果封隔器膠筒能保持與鉆桿緊密接觸而使流體保持在連接處之外，則說明封隔器膠筒能有效坐封于鉆桿上，封隔器膠筒的密封性較好。通過這種方法能有效測試封隔器膠筒的密封性能，并能由此保證投入到使用中的封隔器膠筒的密封性能較好，能有效防止井內(nèi)流體噴出，進(jìn)而保證了作業(yè)人員的安全。
[0008]在一個實(shí)施例中，在步驟二中，在封隔器膠筒的第一端處設(shè)置流體，當(dāng)流體流到封隔器膠筒的與第一端相對的第二端時，封隔器膠筒與鉆桿之間密封失敗。封隔器膠筒密封失敗，即說明封隔器膠筒的密封性能較差。通過這種方式能直接而方便地檢測出封隔器膠筒的密封性能。
[0009]在一個實(shí)施例中，在步驟二中，在封隔器膠筒的第一端處設(shè)置流體，在封隔器膠筒的與第一端相對的第二端處為環(huán)境壓力，在流體的靜壓力與環(huán)境壓力之間的壓差不變時，封隔器膠筒與鉆桿之間有效密封，在流體的靜壓力與環(huán)境壓力之間的壓差減小時，封隔器膠筒與鉆桿之間密封失敗。通過這種方式能夠更加準(zhǔn)確地測得封隔器膠筒的密封性能。如果封隔器膠筒有效密封，即說明封隔器膠筒的密封性能較好，符合井內(nèi)所需。而如果封隔器膠筒密封失敗，則說明封隔器膠筒的密封性能較差，這種封隔器膠筒無法有效防止井噴現(xiàn)象的發(fā)生。
[0010]在一個實(shí)施例中，流體的靜壓力大于或等于地層壓力。這樣能使得測得有效密封的封隔器膠筒能用于井內(nèi)而有效防止井噴現(xiàn)象的發(fā)生。
[0011 ] 在一個實(shí)施例中，將封隔器膠筒周圍的環(huán)境溫度調(diào)節(jié)至預(yù)定環(huán)境溫度，在預(yù)定溫度環(huán)境下對封隔器膠筒與鉆桿之間的密封性能進(jìn)行測試。由此確認(rèn)封隔器膠筒是否能適應(yīng)于預(yù)定溫度環(huán)境，而不會在預(yù)定溫度環(huán)境下失效。
[0012]在一個實(shí)施例中，在步驟二中，在向封隔器膠筒與鉆桿的接觸處設(shè)置流體后，保持預(yù)定時間。這樣能使封隔器膠筒充分變形，以進(jìn)一步保證封隔器膠筒坐封的穩(wěn)定性。
[0013]在一個實(shí)施例中，在步驟二之后，還進(jìn)行步驟三:排出流體，并卸載坐封力。通過這一步驟能結(jié)束這次的測試，使封隔器膠筒解封。
[0014]在一個實(shí)施例，重復(fù)步驟一、步驟二和步驟三以重復(fù)檢測封隔器膠筒的密封性能。通過這種方式能對封隔器膠筒進(jìn)行疲勞測試。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出了一種使用上述封隔器膠筒密封性能測試方法的封隔器膠筒密封性能測試裝置。
[0016]在一個實(shí)施例，封隔器膠筒密封性能測試裝置包括容納封隔器膠筒的殼體，以及容納于殼體內(nèi)并套設(shè)在封隔器膠筒內(nèi)的鉆桿，在封隔器膠筒的一端處形成有與封隔器膠筒和鉆桿之間的接觸處相連通的容納腔，通過向容納腔內(nèi)設(shè)置流體并檢測流體狀態(tài)來檢測封隔器膠筒與鉆桿之間的密封性能。通過這種結(jié)構(gòu)能有效使得流體具有靜壓力。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的封隔器膠筒密封性能測試方法的優(yōu)點(diǎn)在于:(I)能使封隔器膠筒坐封在鉆桿上，并能向封隔器膠筒與鉆桿之間的連接處設(shè)置流體；(2)通過這種方法能有效測試封隔器膠筒的密封性能；(3)由此保證投入到使用中的封隔器膠筒的密封性能較好，能有效防止井內(nèi)流體噴出，進(jìn)而保證了作業(yè)人員的安全。
【附圖說明】
[0018]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
[0019]圖1是本發(fā)明的封隔器膠筒密封性能測試方法的一個實(shí)施例的流程圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的封隔器膠筒密封性能測試方法的另一個實(shí)施例的流程圖；
[0021]圖3是本發(fā)明的封隔器膠筒密封性能測試裝置的一個實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]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(shí)際的比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0024]圖1示意性顯示了本發(fā)明的封隔器膠筒密封性能測試方法的一個實(shí)施例。
[0025]封隔器膠筒密封性能測試方法的步驟如下。
[0026]在步驟一中，向封隔器膠筒施加沿封隔器膠筒的徑向向內(nèi)的坐封力，以使封隔器膠筒徑向收縮并與套設(shè)于封隔器膠筒內(nèi)的鉆桿接觸，即封隔器膠筒坐封在鉆桿上。
[0027]在步驟二中，從封隔器膠筒的一端處向所述封隔器膠筒與鉆桿的接觸處設(shè)置流體，以檢測所述封隔器膠筒與鉆桿之間的密封性能。
[0028]這里應(yīng)理解地是，這里的鉆桿實(shí)際上為測試用的模擬鉆桿，并非井下作業(yè)實(shí)際使用的鉆桿。
[0029]如果流體擠入到封隔器膠筒與鉆桿之間，甚至流出到封隔器膠筒的與設(shè)置流體的一端(第一端)相對的另一端(第二端)，那么封隔器膠筒的密封性能較差。將該封隔器膠筒用到井中，有可能無法防止井噴現(xiàn)象的發(fā)生，并由此無法保證作業(yè)人員的安全。
[0030]如果流體能保持在設(shè)置流體的一端處而不將封隔器膠筒擠壓至擴(kuò)張，并不會流出到封隔器膠筒的另一端處，那么封隔器膠筒的密封性能較好。將這種封隔器膠筒用到井中，能有效防止井噴現(xiàn)象的發(fā)生，并由此能保證作業(yè)人員的安全。
[0031]優(yōu)選地，在封隔器膠筒的一端設(shè)置有與封隔器膠筒與鉆桿的連接處相連通的容納腔，通過向容納腔內(nèi)設(shè)置流體能向封隔器膠筒與鉆桿的接觸處設(shè)置流體。這種方式能有效提尚檢測方法的穩(wěn)定性。
[0032]這里應(yīng)理解地是，可根據(jù)井內(nèi)作業(yè)的需要，使流體具有一定的靜壓力，以模擬井內(nèi)流體帶有一定壓力噴出的情況。由此能更加有效而準(zhǔn)確地獲得封隔器膠筒的密封性能。這里的一定的靜壓力可為14MPa。
[0033]使用者可通過觀察流體是否溢出到封隔器膠筒與設(shè)置流體相對的另一端而判斷封隔器膠筒是否具備足夠的密封性能。
[0034]優(yōu)選地，使用者可通過檢測容納腔內(nèi)的流體壓力，并將其與之前預(yù)設(shè)的靜壓力相比較，而判斷封隔器膠筒是否具備足夠的密封性能。這里應(yīng)理解地是，在封隔器坐封后，容納腔應(yīng)處于密封狀態(tài)。如果流體的靜壓力與預(yù)設(shè)的靜壓力大體一致，差異不超過±0.5MPa，那么判斷封隔器膠筒具備足夠的密封性能。如果在充入預(yù)定量的流體后，流體的靜壓力明顯小于預(yù)設(shè)的靜壓力，那么就說明容納腔的密封狀態(tài)遭到破壞，流體將封隔器膠筒與鉆桿之間的接觸破壞了，此時可判斷封隔器膠筒的密封性能較差。
[0035]即是說，在封隔器膠筒的第一端處設(shè)置流體，流體具有一定的靜壓力。而在封隔器膠筒的第二端處為環(huán)境壓力，這里的環(huán)境壓力可以是大氣壓。流體的壓力大于環(huán)境壓力。一旦封隔器膠筒無法與鉆桿有效密封，那么第