[发明专利]一种井口连接器大载荷拉压弯测试实验装置及实验方法

说明书

本发明涉及一种井口连接器大载荷拉压弯测试实验装置及实验方法，其特征在于：其包括辅助工装系统、铰链力放大结构系统、液压动力加载系统、输入数据采集分析系统和输出数据采集分析系统；辅助工装系统设置在现有井口连接器系统上；铰链力放大结构系统与辅助工装系统相连，为辅助工装系统提供输出载荷；液压动力加载系统与铰链力放大结构系统相连，为铰链力放大结构提供输入载荷；输入数据采集分析系统设置在铰链力放大结构系统上，采集铰链力放大结构上的应变力作为实际输入载荷；输出数据采集分析系统设置在井口连接器系统上，采集井口连接器系统中的应变力作为实际输出载荷。本发明可以广泛应用于水下油气开采技术领域。

技术领域

本发明涉及水下油气开采技术领域，特别是关于一种井口连接器大载荷拉压弯测试实验装置及实验方法。

背景技术

水下采油树是由放置在海床水下井口上的由阀门、管线、连接器和配件组成的一个采油系统，而水下采油树井口连接器是水下采油树的重要零部件，其能够将水下采油树等水下生产设施连接到水下井口，实现水下采油树与水下井口连接处的密封，并防止油气泄露，承载内外载荷。井口连接器和水下采油树之间一般通过特种梯形螺纹连接，该特种梯形螺纹具有较好的承压能力。但是由于水下采油树中管线等在海流作用下摆动或振动会导致井口连接器受到较大的包括拉压弯在内的大载荷作用，因此，保证井口连接器能够在大载荷拉压弯作用下依然可以较好的工作，是包括水下采油树在内的水下生产系统安全可靠生产的必要保障，因而对井口连接器进行大载荷测试以观察其性能显得非常重要。

目前国内有大量关于拉压弯综合实验装置，中国专利文献200520029374.2提出的一种多功能试验机平台组件，其可以在平台上增加各种辅助装置用于实现拉压弯扭四种载荷下的多种材料与结构试验，但是该实验装置没能将构件的误差考虑在内。中国专利文献201420622826.7提出的一种能够进行横梁的弯曲正应力测定、压弯组合变形实验、桁架的内力测定实验、静定结构内力测定、超静定结构内力测定等多种实验的力学实验装置，虽然实验考虑了制造误差的影响，但是并不能实现较大载荷的实验。而且，目前国内外尚无对井口连接器及类似机构进行大载荷实验的简易经济的实验装置的研究。除此之外，现有技术中拉压弯实验装置还存在以下缺点：

1、进行不同实验时，通常需要制作不同的实验装置，增加了实验场地和实验的费用，降低了实验效率。

2、在做大载荷实验时，需要有较大的输入载荷才能完成任务，对载荷输入系统要求较高，这也会增加实验的费用。

3、现有的拉压弯实验装置在测量方面通常只考虑了被测试件的变形测量，而没有考虑输入载荷是否满足要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种井口连接器大载荷拉压弯测试实验装置及实验方法，能够对井口连接器及类似机构进行大载荷拉压弯实验，具有低载荷输入，大载荷输出的特点，且安装拆除方便。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种井口连接器大载荷拉压弯测试实验装置，其特征在于：其包括辅助工装系统、铰链力放大结构系统、液压动力加载系统、输入数据采集分析系统和输出数据采集分析系统；所述辅助工装系统设置在现有井口连接器系统上；所述铰链力放大结构系统与所述辅助工装系统相连，为所述辅助工装系统提供输出载荷；所述液压动力加载系统与所述铰链力放大结构系统相连，为所述铰链力放大结构提供输入载荷；所述输入数据采集分析系统设置在所述铰链力放大结构系统上，采集所述铰链力放大结构上的应变力作为实际输入载荷；所述输出数据采集分析系统设置在所述井口连接器系统上，采集所述井口连接器系统中的应变力作为实际输出载荷。