[发明专利]封隔器模拟检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及试验设备技术领域，具体讲是一种封隔器模拟检测装置。

背景技术

封隔器在石油开采主要作用是隔绝产层，分隔注水等作用，其密封性对封隔器的性能起着关键作用。为了确保分隔器在井下能够正常工作，在工程中需要井上测试后才能将封隔器布置到井下，为了对封隔器进行研究，也需要构建试验系统进行研究。针对封隔器的试验装置，现有技术中已有较多的实现方式。授权公告号为CN2521604Y的中国实用新型专利提出了一种封隔器试压检测装置，采用模拟套管，实现了对封隔器的试压检测；公开号为CN103528810A的发明专利申请通过液压缸实现封隔器的坐封、解封功能试验；较近的公布号为CN105004484A的发明专利申请构建了井下封隔器高温高压试验装置，能够实现模拟井下工况以及封隔器的坐封过程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不同于现有技术方案的封隔器模拟检测装置，能够实现对封隔器的模拟实验，同时具有结构合理，耐受高压能力强的特点，能够对封隔器进行上腔试验、下腔试验，提拉坐封、解封试验，液压坐封解封试验。

本发明的技术方案是：一种封隔器模拟检测装置，包括模拟井筒、前封头、后封头，驱动缸、驱动缸座、连杆、拉杆，所述模拟井筒的两端分别连接前封头和后封头，驱动缸固定在驱动缸座上，连杆一端连接驱动缸杆，另一端连接封隔器，所述连杆和封隔器与模拟井筒同轴，所述拉杆的一端连接在驱动缸座上，另一端与前封头固定连接；；其特征在于：还包括横梁，所述横梁与驱动缸杆或连杆固定，并活动套装在拉杆上，所述横梁与拉杆之间设置可解除的限位装置。

在进行模拟试验时，需要对通入模拟井筒的液体加压，压力将会传导到驱动缸上，对驱动缸产生附加载荷，当试验压力较大时，此附加载荷导致驱动缸承受相当大的力量，驱动缸的选型必须要很大。另外，目前驱动缸的工作介质大都为空气或液压油等可压缩的介质，试验时，在平衡附加载荷的过程中，有可能导致驱动缸腔中工作介质体积变化，变化导致连杆发生位移或振动，从而对试验造成不利影响。为了解决以上问题，对本发明的技术方案进行了改进：还包括横梁，所述横梁与驱动缸杆或连杆固定，并活动套装在拉杆上，所述横梁与拉杆之间设置可解除的限位装置。

模拟井筒用以模拟封隔器工作所依托的管柱，驱动缸可用于将封隔器插入或抽出模拟井筒，也可以用以控制封隔器的坐封与解封；试验时，采用限位装置，可固定横梁位置，所述附加载荷通过横梁和限位装置传递到拉杆上，驱动缸不承受附加载荷，无需选择承载能力过大的驱动缸，减少了设备配置成本。更重要的是，避免了附加载荷试验系统的不利影响，保证了试验正常进行。限位装置可解除，封隔器装入或拿出模拟井筒方便。

所述限位装置的实现方式可以是：拉杆上设置螺纹，拉杆上在横梁任意一侧或两侧设置螺母。试验前，螺母旋松，横梁可在拉杆上滑动，封隔器装入模拟井筒并坐封后，旋紧横梁一侧或两侧螺母使两者贴紧；试验时，通过后封头向模拟井筒中充入压力液体试验时，压力液体对封隔器产生的压力方向朝向驱动缸方向，设置在横梁靠近驱动缸的螺母承受压力；通过前封头向模拟井筒中充入压力液体试验时，压力液体对封隔器产生的压力方向远离驱动缸方向，设置在横梁远离驱动缸的螺母承受压力；试验介质的压力所产生的附加载荷通过横梁传递到拉杆上，驱动缸不承受附加载荷，从而避免了附加载荷对驱动缸选型以及试验系统的不利影响。

所述限位装置的实现方式也可以是：拉杆是阶梯形的，横梁上设置卡钳和卡钳驱动部件，所述卡钳驱动部件驱动卡钳嵌入或移出拉杆细段。试验前，松开卡钳，横梁可在拉杆上滑动，驱动缸将封隔器送入模拟井筒相应位置后，卡钳驱动部件驱动卡钳嵌入拉杆细段；试验时，试验介质的压力所产生的附加载荷通过横梁传递到拉杆上，驱动缸不承受附加载荷，从而避免了附加载荷对驱动缸选型以及试验系统的不利影响。

以上两种是较为典型的限位装置的实现形式，采用螺母紧固方式，横梁可停留在拉杆上的任意位置，封隔器可在模拟井筒任意位置试验。采用卡钳卡紧方式，横梁只能停留在拉杆的特定位置，但采用卡钳驱动部件驱动卡钳，便于实现控制。

卡钳驱动部件可以是卡钳驱动缸，所述卡钳驱动缸以及卡钳的型式可以是以下两种方式的一种：方式一，所述卡钳的数量是一个，卡钳前部是半圆形且与拉杆细段嵌合，卡钳后部与卡钳驱动缸的缸杆连接，卡钳驱动缸驱动卡钳伸出与缩回；方式二，所述卡钳的数量是两个，卡钳前部内侧是半圆形且与拉杆细段嵌合，两个卡钳相对安装，卡钳后部铰接控制连杆，控制连杆与卡钳驱动缸的缸杆铰接，卡钳驱动缸驱动卡钳闭合与打开。