一種防噴器檢測試驗的智能精細控壓裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防噴器檢測試驗的智能精細控壓裝置，涉及石油井控產品試驗模擬井壓壓力控制裝置；它包括高壓筒體、鉆桿、一連接橫梁、至少一平衡缸以及液流管道，高壓筒體設在防噴器上，連接橫梁固定在上述的鉆桿上，行程缸的活塞桿固定在所述連接橫梁上，平衡缸內的活塞桿頂端固定連接在上述的連接橫梁的兩端，液流管道的一端連接平衡缸內，另一端連通至高壓筒體內；本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用智能精細控壓技術，穩(wěn)壓精度完全滿足試驗要求；平衡缸的受力與鉆桿受井壓產生的上頂力可以互相抵消，在進行上下行程時，對試驗機的載荷沖擊也得到降低，并且大大降低了設備功率能耗。
【專利說明】一種防噴器檢測試驗的智能精細控壓裝置
【【技術領域】】
[0001]本發(fā)明涉及石油井控產品試驗模擬井壓壓力控制裝置，更具體的說，本發(fā)明涉及一種閘板防噴器、環(huán)形防噴器和旋轉防噴器檢測試驗的智能精細控壓裝置。
【【背景技術】】
[0002]閘板防噴器、環(huán)形防噴器和旋轉防噴器是石油鉆井井控的關鍵設備，主要用于控制井筒內聞壓油、氣、水的井嗔裝直，能在井內壓力過聞時，將井口封死，防止井嗔事故的發(fā)生。若防噴器質量不過關就會發(fā)生嚴重的安全事故，因此，在現場使用防噴器之前，必須嚴格按照相關試驗標準檢測防噴器的性能，保證防噴器在鉆井作業(yè)過程中的安全性。
[0003]為保證油田現場的生產安全，同時達到相關標準的要求，防噴器的各項性能需要采用專用檢測設備檢測。試驗過程需要采用高壓井筒實現模擬井底壓力，由于鉆桿進行上下運動時造成井筒內容積的急劇變化，因此造成井壓的劇烈波動。
[0004]目前國內防噴器試驗機的穩(wěn)壓控壓裝置均采用蓄能器組，由于蓄能器響應慢同時管路摩阻大，穩(wěn)壓控壓精度達不到標準要求。同時現有防噴器試驗裝置無法克服鉆桿因井壓產生的上頂力，整機功率高，能耗浪費嚴重。試驗過程需要根據試驗的壓力級別和芯軸規(guī)格頻繁的計算和更改蓄能器的使用數量和充氣壓力，操作繁瑣。
【
【發(fā)明內容】
】
[0005]本發(fā)明的目的在于有效克服上述技術的不足，提供一種防噴器檢測試驗的智能精細控壓裝置，該裝置采用平衡式穩(wěn)壓結構，一方面可以控制井壓的穩(wěn)定，能滿足防噴器起下鉆性能試驗要求，另一方面可以抵消鉆桿的上頂力，運行過程整機功率能耗大大降低。
[0006]本發(fā)明的技術方案是這樣實現的:它包括設置在防噴器上的高壓筒體以及鉆桿、行程缸，所述鉆桿的一端伸入高壓筒體的腔體內部，其改進之處在于:它還包括
[0007]—連接橫梁，該連接橫梁固定在上述的鉆桿上，所述行程缸的活塞桿固定在所述連接橫梁上，行程缸通過連接橫梁帶動鉆桿上下運動；
[0008]至少一平衡缸，該平衡缸內設有一活塞，活塞連接著一活塞桿，所述活塞桿頂端固定連接在上述的連接橫梁上，可通過連接橫梁的帶動，使活塞在平衡缸內上下運動，所述平衡缸的尾部還設有一開口，所述平衡缸的活塞直徑與鉆桿直徑相等，以及
[0009]液流管道，該液流管道的一端連接在上述平衡缸的開口處，液流管道的另一端連通至上述的高壓筒體的腔體內部。
[0010]上述的結構中，所述高壓筒體的尾部通過管道連接著一氣液緩沖器，該氣液緩沖器可進一步提聞控壓的精確度。
[0011]上述的結構中，它包括有兩組、總共四個平衡缸，且該四個平衡缸呈對角線布置，所述行程缸處于該兩組平衡缸連線的中點位置；所述平衡缸的活塞桿分別連接在上述連接橫梁的兩端上。
[0012]上述的結構中，所述鉆桿具有兩種不同規(guī)格，上述對角線布置兩個平衡缸的活塞截面積之和分別與兩種規(guī)格鉆桿的截面積相等。
[0013]上述的結構中，所述液壓管道上還設置有開關閥；
[0014]上述的結構中，所述高壓筒體、行程缸和平衡缸均設置在試驗臺架上。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:其一、在本發(fā)明中采用智能精細控壓技術，整體系統(tǒng)的液體容腔為封閉式，試驗過程中壓力體系的壓力液體體積保持不變，從而控制井壓壓力保持不變，與傳統(tǒng)蓄能器穩(wěn)壓方式相比具有本質提升和改變，穩(wěn)壓精度完全滿足試驗要求；其二、傳統(tǒng)蓄能器穩(wěn)壓方式需要根據試驗壓力等級和鉆桿尺寸頻繁計算蓄能器的個數和充氣壓力，操作復雜繁瑣；本發(fā)明的此種裝置適應不同尺寸的鉆桿，只需進行筒單的管路切換；其三、平衡缸的受力與鉆桿受井壓產生的上頂力大小相等作用方向相反，可以互相抵消，形成平衡加載的受力力學閉合；在進行上下行程時，對試驗機的載荷沖擊也得到降低，并且大大降低了設備功率能耗；其四、在本發(fā)明中，行程缸上下移動時只需克服鉆桿的摩擦力即可，受力較小，對機架的沖擊大大消弱，提高了機架的穩(wěn)定性；其五、本發(fā)明還設有一氣液緩沖器，氣液緩沖器利用氣體的可壓縮性和良好的彈性，對制造產生的體積差進行補償和平衡；能夠緩沖接箍通過時引起的井壓壓腔體積不匹配造成的壓力改變，以及鉆桿與等體積交換平衡缸制造誤差引起的體積微小變化造成的壓力波動。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0016]圖1為本發(fā)明的原理示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明的具體實施例圖；
[0018]圖3為本發(fā)明的平衡缸與行程缸的位置示意圖。
【【具體實施方式】】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0020]參照圖1所示，本發(fā)明揭示了一種防噴器檢測試驗的智能精細控壓裝置，該裝置采用平衡式穩(wěn)壓結構，一方面可以控制井壓的穩(wěn)定，能滿足防噴器各項性能試驗要求，另一方面可以抵消鉆桿的上頂力，運行過程整機功率能耗大大降低。它包括設置在防噴器10上的高壓筒體20以及鉆桿30、行程缸40，鉆桿30的一端穿過防噴器10，伸入高壓筒體20的腔體內部，鉆桿30的另一端通過連接橫梁50與行程缸40的活塞桿相連，該行程缸40內設有一行程活塞401，鉆桿30即連接在所述行程活塞401的活塞桿上；因此，行程缸40內通入液壓油時，行程活塞401向下運動，通過連接橫梁50帶動鉆桿30向下運動。
[0021]另外，作為本發(fā)明的改進點，該智能精細控壓裝置還包括有一連接橫梁50以及至少一平衡缸60，參照圖2與圖3所示，實際試驗中，不同尺寸試件對應的鉆桿30有兩種尺寸規(guī)格，因此在本實施例中配備有兩組、總共四個平衡缸60，包括一對細平衡缸603與一對粗平衡缸604，為了保證整套設備的平穩(wěn)性，四個平衡缸60呈對角線布置，沿對角線布置兩個平衡缸60的活塞截面積之和分別與兩種規(guī)格鉆桿30的截面積相等。行程缸40處于該兩組平衡缸60連線的中點位置；高壓筒體20、行程缸40和平衡缸60均設置在試驗臺架90上。平衡缸60內設有一活塞601，活塞601連接著一活塞桿602，平衡缸60的活塞桿602分別連接在所述連接橫梁50的兩端上，通過連接橫梁50的帶動，使活塞601在平衡缸60內上下運動，平衡缸60的尾部還設有一開口，該開口通過液流管道70連通至上述的高壓筒體20的腔體內部，且液流管道70上還設有開關閥701。通過此種結構，當行程缸40內通入液壓油時，行程活塞401向下運動，帶動鉆桿30向下運動時，高壓筒體20由于鉆桿30的進入，容腔體積減小，同時平衡缸60內的活塞桿602通過連接橫梁50的帶動而伸出，平衡缸60的容腔體積增大，高壓筒體20內的液體通過液流管道70流入平衡缸60內，兩者體積變化相等，因此系統(tǒng)壓力保持不變。由于平衡缸60和高壓井筒20內壓力相同，平衡缸60的活塞602面積與鉆桿30的面積相等，因此鉆桿30受到的上頂力與平衡缸60的活塞桿602受到的下壓力相等；此時，行程缸40只需要克服鉆桿30與試件之間摩擦力即可進行上下動作，所需功率較小。另外，由于具有一對細平衡缸603與一對粗平衡缸604，每對平衡缸60工作時通過切換閥門使管路與高壓筒體20連通即可，則可滿足不同尺寸試件測試的要求。
[0022]進一步的，本發(fā)明的高壓筒體20尾部通過管道連接著一氣液緩沖器80，該氣液緩沖器80利用氣體的可壓縮性和良好的彈性，實現兩個功能，一個是緩沖過接箍時引起的容器不一致造成的體積變化，另一個就是彌補因為平衡缸和鉆桿制造誤差造成的固有體積誤差；從而進一步提高了穩(wěn)壓控壓的精確度。
[0023]以上所描述的僅為本發(fā)明的較佳實施例，上述具體實施例不是對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的技術思想范疇內，可以出現各種變形及修改，凡本領域的普通技術人員根據以上描述所做的潤飾、修改或等同替換，均屬于本發(fā)明所保護的范圍。
【權利要求】
1.一種防噴器檢測試驗的智能精細控壓裝置，它包括設置在防噴器上的高壓筒體以及鉆桿、行程缸，所述鉆桿的一端伸入高壓筒體的腔體內部，其特征在于:它還包括 一連接橫梁，該連接橫梁固定在上述的鉆桿上，所述行程缸的活塞桿固定在所述連接橫梁上，行程缸通過連接橫梁帶動鉆桿上下運動； 至少一平衡缸，該平衡缸內設有一活塞，活塞連接著一活塞桿，所述活塞桿頂端固定連接在上述的連接橫梁上，可通過連接橫梁的帶動，使活塞在平衡缸內上下運動，所述平衡缸的尾部還設有一開口，所述平衡缸的活塞直徑與鉆桿直徑相等；以及 液流管道，該液流管道的一端連接在上述平衡缸的開口處，液流管道的另一端連通至上述的高壓筒體的腔體內部。
2.根據權力要求I所述的一種防噴器檢測試驗的智能精細控壓裝置，其特征在于:所述高壓筒體的尾部通過管道連接著一氣液緩沖器，該氣液緩沖器可進一步提高控壓的精確度。
3.根據權利要求1所述的一種防噴器檢測試驗的智能精細控壓裝置，其特征在于:它包括有兩組、總共四個平衡缸，且該四個平衡缸呈對角線布置，所述行程缸處于該兩組平衡缸連線的中點位置；所述平衡缸的活塞桿分別連接在上述連接橫梁的兩端上。
4.根據權利要求3所述的一種防噴器檢測試驗的智能精細控壓裝置，其特征在于:所述鉆桿具有兩種不同規(guī)格，上述對角線布置兩個平衡缸的活塞截面積之和分別與兩種規(guī)格鉆桿的截面積相等。
5.根據權利要求1或3所述的一種防噴器檢測試驗的智能精細控壓裝置，其特征在于:所述液壓管道上還設置有開關閥。
6.根據權利要求1所述的一種防噴器檢測試驗的智能精細控壓裝置，其特征在于:所述高壓筒體、行程缸和平衡缸均設置在試驗臺架上。
【文檔編號】G05D16/02GK104460725SQ201310428172
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權日:2013年9月13日
【發(fā)明者】李壽勇, 陳東時, 何鋌 申請人:深圳市弗賽特檢測設備有限公司