[发明专利]一种井下工具试验装置的密封结构

说明书

本发明公开了一种井下工具试验装置的密封结构，涉及机械密封领域，包括一杆件、密封的容器本体、密封头和压盖，容器本体包括端盖，端盖上设有一阶梯状的卡口；密封头组设于卡口内，密封头和端盖之间设有至少一密封圈；压盖设于密封头上，压盖外侧和端盖内侧相连；杆件依次穿过压盖和密封头，且密封头和杆件之间设有一密封件和至少一导向滑环，导向滑环为刚性材质，在常温常压环境下，密封件和杆件之间形成线接触的初始密封，高温高压试验环境时，密封件由于自紧作用而抵持于杆件。本发明提供的井下工具试验装置的密封结构，可有效模拟出井下工具的实际作业环境，使得井下工具的性能测试安全可靠性好。

技术领域

本发明涉及机械密封领域，具体涉及一种井下工具试验装置的密封结构。

背景技术

在油气资源勘探开发过程中，需要各种井下工具下入油气井作业，井下工具在井下工作的可靠性直接影响着井下作业的效率和成败，因此有必要在下井前对井下工具的各项关键性能指标进行检验。目前国内外普遍采用的方法是在地面建立高温超高压井下工具试验装置，在地面模拟油气井下高温、超高压的作业环境，井下工具在此环境下进行耐高温、耐高压、轴向加载、旋转加载等各项性能试验及动作试验，经检验合格后方可下井作业。

现有技术中，实现动密封的方法为在力加载杆周围设置密封件，然而密封件在高温高压环境下发生变形膨胀，大大地增加了密封件和力加载杆间的摩擦力，因此，无法在高温高压环境下同时进行轴向加载或旋转加载等试验。

通常，国内市场井下工具的高温超高压试验装置均采用分步载荷作用下的参数试验，即先进行轴向加载或旋转加载动作，动作完成后再进行高温超高压测试，测试完成泄压后再进行动作试验。然而，在实际使用中，井下工具作业需要在高温高压环境下进行力的加载，上述井下工具的试验方法无法真实有效的模拟井下工具的实际作业环境，使得井下工具的性能测试安全可靠性差。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种井下工具试验装置的密封结构，可以在高温高压环境下同时进行力的加载试验，有效模拟出井下工具的实际作业环境，使得井下工具的性能测试安全可靠性好。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种井下工具试验装置的密封结构，包括：

一密封的容器本体，其包括端盖，所述端盖上设有一阶梯状的卡口；

一密封头，其组设于所述卡口内，所述密封头和端盖之间设有至少一密封圈；

一压盖，其设于所述密封头上，所述压盖外侧和所述端盖内侧相连；

一用于对井下工具施加作用力的杆件，所述杆件依次穿过所述压盖和密封头，且所述密封头和杆件之间设有一密封件和至少一导向滑环，所述导向滑环为刚性材质，当密封结构处于常温常压环境下，所述密封件和杆件线接触，当密封结构处于高温高压试验环境时，密封件由于热膨胀及自紧作用而抵持于所述杆件。

在上述技术方案的基础上，所述密封头包括沿轴向设置的第一密封部和第二密封部，所述第一密封部和第二密封部可拆卸式密封连接，所述密封件设于所述第一密封部和第二密封部连接处，且所述第二密封部包括一用于限制所述密封件轴向位置的凸起。

在上述技术方案的基础上，所述第一密封部的外径大于所述第二密封部的外径，所述压盖包括一可容纳所述第二密封部的空腔体，所述第二密封部位于所述空腔体内，且所述压盖压在所述第一密封部和第二密封部上。

在上述技术方案的基础上，所述压盖包括套接的第一盖体和第二盖体，所述第一盖体和第二盖体分别对应压在所述第二密封部和第一密封部上，且所述杆件、第一盖体、第二盖体和端盖由内到外依次排列，所述第二盖体与端盖相连。

在上述技术方案的基础上，所述密封件包括至少一组密封单元，所述密封单元包括一J型密封圈和一O型密封圈，所述J型密封圈包括矩形部和弯曲部，所述O型密封圈设于所述密封头和弯曲部之间。