[实用新型]一种石油管材带外压剪切强度检测试验装置

说明书

本实用新型属于钻井技术领域，涉及一种石油管材带外压剪切强度检测试验装置。本实用新型包括主动液压剪切缸、从动液压剪切缸、釜体、密封系统；所述液压剪切缸上设有活塞剪切顶头和紧固螺栓，所述釜体上设有紧固法兰，所述釜体上设有打压孔和检压孔，所述密封系统由密封法兰和弹性密封件组成；弹性密封件与活塞形成过盈配合，紧固法兰和弹性密封件贴合，弹性密封件和密封法兰贴合，弹性密封件与釜体形成过盈配合，密封法兰和釜体形成间隙配合。以解决页岩气井岩层错断外压条件下石油管材剪切强度试验评价问题。

技术领域：

本实用新型涉及钻井技术领域，具体涉及一种石油管材带外压剪切强度检测试验装置。

背景技术：

页岩气开采过程中，由于页岩气藏储层一般呈低孔、低渗透性的特点，气流的阻力比常规天然气大，所有的井都需要实施储层压裂改造才能开采出来。页岩气开采的关键技术是水平井钻井技术和大规模压裂技术，页岩气井的特点是水平段长，一般在1500米左右，垂直段深，在3000米左右。水平段需进行20段左右的大规模的分段压裂，采用大通径桥塞/射孔联作+套管压裂，分段射孔，加砂压裂的工艺，每段压裂时注入的压裂液有2000方左右，单口井压裂液的注入规模在3万方左右。

随着水平压裂和分段压裂技术日臻成熟，页岩气开采过程中的套管损坏成为制约其开采的主要因素。美国石油学会（API）的标准规定了均匀载荷下套管抗挤毁的计算方法，但在页岩气开采过程中，存在断层，套管往往会承受剪切载荷。与其他载荷相比，外压载荷作用下套管的剪切强度失效机理发生变化，是剪切和挤毁共同作用下的失效模式。

目前在页岩气开发过程中，为了保证套管、油管在井下不被外压挤毁，几乎全部对石油管进行一般外压挤毁试验，而并未进行外压条件下的剪切试验，主要原因是目前所用的外压挤毁试验装置不能满足石油管材外压条件下剪切试验要求。

实用新型内容：

有鉴于此，本实用新型为解决页岩气井外压条件下石油管材剪切性能试验评价问题，提供一种石油管材带外压剪切强度检测试验装置。

为解决现有技术存在问题，本实用新型的技术方案是: 一种石油管材带外压剪切强度检测试验装置，其特征在于：包括釜体，所述的釜体的圆周壁上设置有打压孔和检压孔，釜体的两端分别连接有紧固法兰；釜体的管壁上下分别连接有主动液压剪切缸和从动液压剪切缸，主动液压剪切缸和从动液压剪切缸不在同一轴线上，主动液压剪切缸和从动液压剪切缸中的活塞剪切顶头伸入于釜体内，釜体内壁两端与紧固法兰相贴设置有密封系统。

进一步，密封系统包括弹性密封件二和密封法兰，所述的弹性密封件二设置于密封法兰于紧固法兰之间，弹性密封件二与釜体之间形成过盈配合，密封法兰和釜体之间形成间隙配合。

进一步，紧固法兰通过紧固螺栓一与釜体连接。

进一步，主动液压剪切缸和从动液压剪切缸与釜体的外壁之间均设置有弹性密封件一，并通过紧固螺栓二连接。

进一步，主动液压剪切缸和从动液压剪切缸的剪切间距1-50mm。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下:

1)本实用新型解决了外压条件下石油管材剪切性能试验难题，采用了双液压剪切缸，并且连个液压剪切缸不在同一轴线上设置；

2) 本实用新型采用弹性密封件，在紧固法兰和密封法兰的作用下受力发生变形，形成初始密封。

附图说明：

图1为本实用带外压剪切失效试验装置配合结构示意图；

图2 为本实用带外压剪切失效检测试验装置结构示意图；