[发明专利]一种收缩式模拟封隔器及其装拆方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油工业的井下工具的试验装置，特别是涉及一种收缩式模拟封隔器及其装拆方法。

背景技术

封隔器作为海洋平台钻井系统中的一个重要单元设备，主要用来控制及引导钻井过程中的浅层气以及钻井液远离钻台，保证操作人员以及设备安全。目前国内外油田常用的封隔器主要用收缩式和压缩式两种类型。

收缩式封隔器是利用橡胶件的径向收缩变形来与钻杆接触以实现密封，是油田应用较早、应用最为广泛的分层注水封隔器，其结构简单，使用方便。其核心部件之一是胶筒。在收缩式封隔器工作过程中，胶筒处于苛刻的工况环境中，例如压力与温度的波动。在这种环境下，胶筒会发生疲劳失效的情况，其性能随着时间的推移而逐渐下降，甚至失去使用性能，进而导致封隔器密封失效。然而，由于没有相应的可以在实验室进行试验的试验装置。因此，目前获得收缩式封隔器在密封状态时的密封性能数据的方法是根据封隔器的实际使用情况进行研究总结，这样的测量方法存在周期长，检测数据不可靠，效率低的不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中由于没有相应的可以在实验室进行试验的试验装置而使得目前获得收缩式封隔器在密封状态时的密封性能数据的方法是根据封隔器的实际使用情况进行研究总结的不足。

针对上述问题，本发明提出了一种收缩式模拟封隔器，包括：壳体，形成有上部开口的容纳腔；锁紧件，设置在所述容纳腔内并与所述壳体的内壁之间密封配合；端盖，盖合所述壳体的开口并抵压到所述锁紧件上。

根据本发明的模拟封隔器，其包括用于模拟实际工程中使用的封隔器外筒的壳体以及用于模拟实际工程中使用的胶筒的锁紧件。锁紧件安装在壳体内，锁紧件与壳体之间密封配合以模拟实际工程应用的胶筒与外筒的密封结构。端盖用于限定锁紧件的位置。这样，利用本发明的模拟封隔器可以实现在实验室条件下，模拟实际工程中的封隔器，从而通过试验方法对模拟封隔器的性能进行检测，从而获得模拟封隔器的相关性能数据。通过试验方法获得检测数据的周期短，保证可靠性，而且效率高，进而为封隔器产品的工程化应用提供技术支持。

在一个实施例中，所述锁紧件包括上固定环、下固定环以及位于所述上固定环与下固定环之间的弹性件。

在一个实施例中，所述上固定环和下固定环的外周面上设置有周向槽，所述周向槽中设置有密封件；所述上固定环和下固定环上远离所述弹性件的端面上均设置有吊装孔。

本发明还提出一种收缩式模拟封隔器的装拆方法，包括：

(a)所述锁紧件的压入：

将所述锁紧件吊装到壳体上方的第一预定位置；

将所述端盖吊装到所述锁紧件的上方；

将所述锁紧件压入到所述壳体内，到达第二预定位置时，停止所述压入，所述端盖盖合到所述壳体的开口上；

(b)所述锁紧件的压出：

移除所述端盖；

将所述锁紧件从所述壳体中压出至所述第一预定位置，停止所述压出。

根据本发明的收缩式模拟封隔器的装拆方法，通过压入的方式将锁紧件安装到壳体内，可以保证压入到壳体内的锁紧件与壳体的内壁之间的密封性。压入时，锁紧件的轴线不会相对于壳体发生偏移，避免了锁紧件因受力不均匀而卡死到壳体中的情况。压出后的锁紧件可以多次重复使用，降低成本。采用吊装的方式移动锁紧件也保证了安装过程的安全性。

在一个实施例中，所述锁紧件的下端面与所述壳体的顶部相齐平的位置是所述第一预定位置；所述容纳腔是阶梯孔，所述锁紧件的下端面抵压在所述阶梯孔的台阶面上的位置是所述第二预定位置。

在一个实施例中，通过吊装装置将所述锁紧件吊装至所述第一预定位置，将所述端盖吊装至所述锁紧件的上方；通过压装装置将所述锁紧件压入或压出所述壳体，使所述端盖盖合到所述壳体的开口上。

在一个实施例中，所述压装装置包括支撑柱、固定连接到所述支撑柱的下固定梁以及沿所述支撑柱轴向移动的移动梁；所述壳体座放在所述下固定梁上，通过轴向移动的所述移动梁将所述锁紧件压入或压出所述壳体。

在一个实施例中，所述压装装置还包括固定连接到所述支撑柱并位于所述移动梁上方的上固定梁；在所述上固定梁与移动梁之间和/或所述下固定梁与移动梁之间设置有促动装置；所述促动装置促动所述移动梁沿所述支撑柱轴向移动将所述锁紧件压入或压出所述壳体。

在一个实施例中，所述移动梁上设置有与所述锁紧件可拆卸连接的吊装件；所述促动装置促动所述移动梁并通过所述吊装件促动所述锁紧件以压出所述锁紧件。