[发明专利]封隔器地面模拟试验装置及其封隔器密封性能试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种封隔器地面模拟试验装置及其封隔器密封性能试验方法。

背景技术

在国内外原油生产中，机械采油占据了首要地位，而在机械采油中又以抽油泵为主。抽油泵是一种最基本、最可靠、使用范围最为广泛的抽油工具。据统计，抽油泵在机械采油井中所占的比例在90％以上，抽油泵设备对整个原油生产起着至关重要的作用，由于抽油装置特别是井下装置的故障所造成的经济损失是极其巨大的。因此，及时而准确地监测和判断抽油泵的工作状况，并对发生的故障进行有效及时的处理，不仅会大大降低原油的生产成本，获得更高的经济效益，而且将有助于进一步提高油田的科学管理水平。

传统的抽油泵井监测和诊断方式多数依赖人工作业完成，即通过巡井的方式，手工采集油井工作的关键数据，然后通过计算，或根据经验判断油井的工作状况。这种方式显然已经无法满足油田发展的迫切需求。当前，油井数据的采集、监测和诊断已成为实现数字化油田“降本增效”提高管理水平的重大改革目标，通过建立油田生产监测诊断系统，实现抽油井数据的实时分析传送和信息网络的无缝链接，逐步形成生产管控一体化的信息网络，已成为油田井网监测和生产调度管理的理想解决方案。

井下工具是油田企业钻完修井作业顺利进行重要保证之一。油田生产企业的井下工具管理有其独特性：生产作业环境复杂多变，井下工具的使用状况也处于不断变化之中，钻完修井作业的有效实施依赖于井下工具处于良好的工作状态；井下工具种类多、分布广，其中有大量的移动井下工具，管理的信息量大；井下工具价值比较昂贵，帮助企业进行井下工具的检测及修复，改变以往只靠人工经验检测的现状，最大限度的加强井下工具在油田生产企业内部的信息化管理，提高井下工具使用效率，可以为企业带来直接的经济效益。

井下工具是油田分层开采工艺的井下工艺管柱重要组成部分，按功能分为三类：封隔器类、控制工具类、修井工具类。分层注水就是在同一口注水井中，利用封隔器将多油层分隔为若干层段，在加强中、低渗透率油层注水的同时，通过调整井下配水嘴的节流损失，对高渗透率油层进行控制注水，使之能够在保持井口相对稳定注水压力下，高、中、低渗透率油层均能注水的一项工艺措施。

抽油泵、井下工具(封隔器和配水器)是采油、注水的核心设备，其质量优劣对于油水井的正常生产至关重要。尤其作为一支为采油厂服务，担负抽油泵、井下工具检测、修复工作的基层单位，不断提高修复率、强化质量控制并确保其出厂质量合格是各项工作的重中之重。

封隔器在现场使用中，坐解封灵活、可靠，胶筒在上下压差作用下不变形、持续承载能力强，才能起到封隔油套环空和保证作业施工顺利的目的，因此，封隔器的坐封压力、解封拉力、胶筒密封性能是其关键的技术指标。但由于缺少必要的检测装置，在封隔器的出厂质量控制上技术手段单一，只有整体密封性能试验一项，不能有效保证封隔器的出厂质量，容易造成封隔器下井后出现：

(1)座解封灵活性差，不座封或解封困难，影响作业施工；

(2)达到预定解封拉力封隔器不解封，强行起钻造成胶筒损坏或管柱脱扣；

(3)胶筒抗疲劳强度低，在高压、高温的作用下，胶筒损坏或密封不严，短时间内造成封隔器失效。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种封隔器地面模拟试验装置，该模拟试验装置通过模拟封隔器在井下的工作状态，检验封隔器的各项主要技术指标，保证了封隔器的出厂使用质量。

本发明的另一目的是提供了一种基于上述模拟试验装置的封隔器密封性能试验方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：封隔器地面模拟试验装置，主要由支撑架、设置在支撑架上的悬挂装置、以及与悬挂装置相连的封隔器构成，所述封隔器设置在模拟油井中；还包括与模拟油井内部相连的加热池。

所述悬挂装置主要由与支撑架连的倒链、与倒链连的指重表、以及与指重表相连的试压接头构成，所述试压接头与封隔器相连。

所述封隔器通过压帽与试压接头连。

所述倒链为10t倒链。

所述加热池与模拟油井之间还设置有循环泵。

所述加热池上安装有温度表。

基于上述模拟试验装置的封隔器密封性能试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)操作控制流程，关闭上、下压阀门，打开中部压力控制阀门；

(b)启动循环泵加压，将压力加压至设定值；

(c)将封隔器座封，继续加压至额定工作压力；

(d)关闭中部压力控制阀门，稳压一定时间，如不渗、不漏、无压降，则封隔器密封性能合格，反之，则不合格。