[发明专利]井下工具高压综合试验井筒

说明书

【技术领域】

本发明涉及油气井井下工具高温高压环境模拟试验装置，特别涉及一种井下工具超高压综合试验井筒。

【背景技术】

为了满足油气资源开采研究的需求，包括非常规油气井完井工艺及井下工具的发展需要，对相关的钻、完井工艺的技术原理及钻、完井工具的性能进行室内检测试验变得越来越重要。为此，建设高温高压全尺寸模拟试验井筒，完成各类井下工具的机械性能测试、高温高压条件下的耐久性试验和全尺寸工具综合性能检测等，为完善工艺、改进工具提供科学依据。

油气井井下工具综合试验环境要求试验装置具备为试验对象提供上腔压力、下腔压力、中心腔压力、机械压力、机械拉力及扭转载荷的能力，作为容纳试验对象的模拟试验井筒除了承受高温高压和机械拉压力外，还需要承担扭转载荷。

目前，模拟试验井采用的是针对特定规格工具的专用高压筒体或适应不同规格工具的双层结构方式，外层是耐高压的承载厚壁管制造，内层采用的是多段式结构连接成一个内衬管，可以低成本的更换衬套达到更换试验井下工具规格的目的和更换损坏的衬套部分。现有的试验井筒大多不能承担扭转载荷，尤其是带有衬套的试验井筒均不能承担扭转载荷。

【发明内容】

本发明的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种可承载周向扭转载荷的井下工具高压综合试验井筒。

本发明的技术方案是这样实现的：一种井下工具高压综合试验井筒，它包括

一筒体，具有用以容纳被测井下工具的腔体，该筒体顶端固定一用以与加载设备连接的夹持构件；

一用以隔离所述被测井下工具和筒体的衬套构件，该衬套构件设置于所述筒体的腔体内；

及一用以密封所述筒体上端的上密封件和一用以密封所述筒体下端的下密封件；其改进在于：

所述衬套构件与所述夹持构件之间设有扭转承载结构，以使夹持构件与衬套构件周向固定，将被测井下工具上的扭转力矩通过夹持构件传递至加载设备。

下面对上述技术方案进一步阐述：

进一步的，所述衬套构件包括衬套及衬套密封件，所述衬套密封件设置于所述衬套上端，其内表面与所述衬套密封连接，外表面与所述筒体内壁密封连接。

进一步的，所述衬套密封件与所述衬套之间设有第一扭转承载结构，以使衬套密封件与所述衬套周向固定；所述夹持构件与所述衬套密封件之间设有第二扭转承载结构，以使夹持构件与所述衬套密封件周向固定。

进一步的，所述下密封件上设有显露于筒体外的固定件，所述衬套下部与所述下密封件之间设有第三扭转承载结构，以使衬套与所述下密封件周向固定。

进一步的，所述衬套下端连接一转接管，所述衬套与转接管之间设有第四扭转结构，以使衬套与所述转接管周向固定；

所述下密封件上设有显露于筒体外的固定件，所述转接管下部与所述下密封件之间设有第五扭转承载结构，以使转接管与所述下密封件周向固定。

进一步的，所述第一扭转承载结构包括设置于衬套密封件侧壁的销孔A、设置于衬套侧壁的销孔B及一插接于所述销孔A和销孔B中，以使衬套与衬套密封件周向固定的承载销；

所述第二扭转承载结构包括设置于夹持构件上的非圆形孔及位于衬套密封件上端的非圆形环状边缘部，所述非圆形环状边缘部卡设于所述非圆形孔中，以使衬套密封件与夹持构件周向固定。

进一步的，所述第一扭转承载结构包括沿轴向设置于所述衬套密封件内圆周面上的限位槽及设置于衬套外圆周面上的凸起，所述凸起卡设于所述限位槽内，以使衬套与衬套密封件周向固定。

进一步的，所述第一扭转承载结构包括设置于所述衬套密封件内圆周面上的内螺纹及设置于衬套外圆周面上，与所述内螺纹相匹配的外螺纹。

进一步的，所述第三扭转承载结构包括设置于衬套下端突出部A及设置于下密封件上的卡槽A，所述突出部A卡设于所述卡槽A中，以使衬套与下密封件周向固定。

进一步的，所述第四扭转承载结构包括设置于衬套下端突出部B及设置于转接管上端的卡槽B，所述突出部B卡设于所述卡槽B中，以使衬套与转接管周向固定；

所述第五扭转承载结构包括设置于转接管下端突出部C及设置于下密封件上的卡槽C，所述突出部C卡设于所述卡槽C中，以使转接管与下密封件周向固定。

本发明的有益效果在于：本发明通过在夹持构件与衬套构件之间设置扭转承载结构，使得筒体内的衬套构件可以承受扭转载荷，被测井下工件上的扭转力矩通过衬套构件传至夹持构件，再由夹持构件传递至与夹持构件外部连接的加载设备，如此，可完成被测井下工具扭转载荷的试验。

【附图说明】