油氣井管串螺紋密封性能檢測設備及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及石油、天然氣鉆采技術領域，尤其是一種油氣井管串的檢測技術。
【背景技術】
[0002]在石油天然氣的開采過程中，常需要對油氣井管在節(jié)箍處的密封性進行檢測。目前，在使用內置式檢測工具進行檢測時，由于檢測工具在解封時，檢測工具與油套管內壁所形成的環(huán)空中的高壓氣體會在較短時間迅速釋放，產生較大作用力反作用于檢測工具上，特別是用于檢測小尺寸油套管管串密封性能時，內置式檢測工具尺寸小、重量輕，容易導致被高壓氣體沖出油套管，帶來鉆井平臺安全隱患。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種油氣井管串螺紋密封性能檢測設備及方法，特別針對小尺寸油套管串密封性能的檢測，可有效地避免檢測完畢后檢測氣體在檢測設備上產生的較大反作用力，避免檢測設備被高壓氣體沖出油套管，給鉆井平臺帶來安全隱患。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案如下:
本發(fā)明的油氣井管串螺紋密封性能檢測設備，包括筒狀的殼體，所述殼體的壁內設有氣體通道，所述殼體的中部設有連通氣體通道的外部氣源連接孔，所述殼體兩端內壁的氣體通道口處配置有能相對滑動的活塞缸，所述殼體的兩端內壁分別配置有壓縮密閉機構，所述活塞缸與壓縮密閉機構相配合，所述活塞缸的滑動能使壓縮密閉機構同油套管的外壁貼合密封。
[0005]由于上述結構，可通過外部氣源連接孔向殼體壁內的氣體通道向內充入檢測氣體，通過氣通道口處推動活塞缸相對滑動，活塞缸的相對滑動從而推動壓縮密封機構運行，使壓縮密閉機構同油套管的外壁貼合密封，便于進行氣密性的檢測。本發(fā)明特別針對小尺寸油套管串密封性能的檢測，可有效地避免檢測完畢后檢測氣體在檢測設備上產生的較大反作用力，避免檢測設備被高壓氣體沖出油套管，給鉆井平臺帶來安全隱患。
[0006]本發(fā)明的油氣井管串螺紋密封性能檢測設備，所述殼體的兩端上分別設有端蓋，所述端蓋限制壓縮密閉機構于殼體內；所述壓縮密閉機構包括橡膠膠芯、楔形滑套、補償保護環(huán)及定位蓋；所述殼體內從活塞缸的端面至端蓋之間，依次布置有橡膠膠芯、楔形滑套、補償保護環(huán)及定位蓋，其中所述楔形滑套與補償保護環(huán)之間通過斜面配合。
[0007]由于上述結構，可通過橡膠膠芯填充其相鄰空間，便于形成密封，同時也可通過軟著力的方式驅動楔形滑套與補償保護環(huán)運動，從而可使補償保護環(huán)沿楔形滑套的斜面運動，從而可楔形滑套與油套管接觸，將環(huán)形空間封堵，防止橡膠膠芯在環(huán)空擠壓變形過大，造成剪切破壞，對橡膠膠芯起到保護作用。
[0008]本發(fā)明的油氣井管串螺紋密封性能檢測設備，所述楔形滑套的一端面設有平面，另一端面設為斜面；所述補償保護環(huán)由相互間隔布置的4個楔形滑動塊與4個復位彈簧組成，其中所述楔形滑動塊的端面上設有與楔形滑套的斜面相配合的傾斜面。
[0009]本發(fā)明的油氣井管串螺紋密封性能檢測設備，所述補償保護環(huán)由相互間隔布置的4個楔形滑動塊與4個復位彈簧組成，其中傾斜面設于楔形滑動塊的端面外邊緣上，所述楔形滑動塊的傾斜面配合于楔形滑套的斜面上，使所述楔形滑套的滑動可使楔形滑動塊沿斜面滑動。
[0010]由于上述結構，在橡膠膠芯的推動作用下，楔形滑套向下運動，并推動補償保護環(huán)沿楔形滑套的楔形面運動，使得楔形滑套中的復位彈簧發(fā)生周向壓縮變形，隨著通入檢測氣體的壓力不斷增大，復位彈簧的變形會不斷增大，使得楔形滑套中的4個楔形滑動塊內表面與油套管接觸，將環(huán)形空間封堵。
[0011]本發(fā)明的油氣井管串螺紋密封性能檢測方法，所使用的檢測設備，包括筒狀的殼體，所述殼體的壁內設有氣體通道，所述殼體的中部設有連通氣體通道的外部氣源連接孔，所述殼體兩端內壁的氣體通道口處分別配置有能相對滑動的上活塞缸與下活塞缸，所述殼體上端內壁設有與上活塞缸配合的上橡膠膠芯，所述上橡膠膠芯的上端面配合有上楔形滑套，所述上楔形滑套斜面配合有上補償保護環(huán)，所述殼體的上端口處設有上定位蓋，所述殼體的上端設有限制上定位蓋的上端蓋，所述上端蓋上設有吊環(huán)螺栓孔；所述殼體下端內壁設有與下活塞缸配合的下橡膠膠芯，所述下橡膠膠芯的下端面配合有下楔形滑套(9)，所述下楔形滑套斜面配合有下補償保護環(huán)，所述殼體的下端口處設有下定位蓋，所述殼體的下端設有限制下定位蓋的下端蓋；所述上補償保護環(huán)與下補償保護環(huán)均由相互間隔的4個楔形滑動塊與4個復位彈簧連接而成；
所使用的檢測方法，包括:
安裝步驟:將鋼絲繩上的吊環(huán)固定在檢測設備的吊環(huán)螺栓孔上，將檢測設備上提，從油套管外側穿過，將檢測設備下放至外部氣源連接孔靠近兩根油套管的節(jié)箍連接處；
坐封步驟:將氣源接頭與外部氣源連接孔連接，打開氣源，檢測氣體通過外部氣源連接孔進入氣體通道，檢測氣體推動上活塞缸、下活塞缸分別向殼體的兩端運動；上活塞缸推動上橡膠膠芯向上運動，上橡膠膠芯在向上運動的同時膨脹變形，填充上橡膠膠芯與上楔形滑套之間、上活塞缸和油套管之間的環(huán)形空間；
在上橡膠膠芯的推動作用下，上楔形滑套向上運動，并推動上補償保護環(huán)沿上楔形滑套的上楔形面向下運動，使得上楔形滑套中的復位彈簧發(fā)生周向壓縮變形，隨著通入檢測氣體的壓力不斷增大，復位彈簧的變形會不斷增大，使得上楔形滑套中的4個楔形滑動塊內表面與油套管接觸，將環(huán)形空間封堵；
在下橡膠膠芯的推動作用下，下楔形滑套向下運動，并推動下補償保護環(huán)沿下楔形滑套的下楔形面向下運動，使得下楔形滑套中的復位彈簧發(fā)生周向壓縮變形，隨著通入檢測氣體的壓力不斷增大，復位彈簧的變形會不斷增大，使得下楔形滑套中的4個楔形滑動塊內表面與油套管接觸，將環(huán)形空間封堵；
檢測步驟:
當檢測氣體壓力增至密封檢測壓力時，上橡膠膠芯、下橡膠膠芯分別與油套管外壁面貼合密封，使得檢測設備與油套管外壁面間形成環(huán)空，檢測氣體充滿該環(huán)空空間；
將氣體檢測儀探頭從油套管頂端下放至油套管內部的節(jié)箍處進行檢測，通過檢測高壓氣體是否泄漏來判斷油套管密封性能； 結尾步驟:
當檢測結束后，打開氣源控制閥，釋放氣體通道中的高壓檢測氣體，其中上橡膠膠芯、下橡膠膠芯、上補償保護環(huán)、下補償保護環(huán)泄壓復位，整個檢測設備恢復到初始工作狀態(tài)；再將檢測設備從油套管外壁取出，油套管再下入油氣井內。
[0012]由于上述方法，可有效地對油套管的節(jié)箍連接處的密封性能進行檢測，特別針對小尺寸油套管串密封性能的檢測，可有效地避免檢測完畢后檢測氣體在檢測設備上產生的較大反作用力，避免檢測設備被高壓氣體沖出油套管，給鉆井平臺帶來安全隱患。
[0013]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的油氣井管串螺紋密封性能檢測設備及方法，結構簡單，操作簡便，使用便捷，特別針對小尺寸油套管串密封性能的檢測，可有效地避免檢測完畢后檢測氣體在檢測設備上產生的較大反作用力，避免檢測設備被高壓氣體沖出油套管，給鉆井平臺帶來安全隱患。
【附圖說明】
[0014]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
圖1是本發(fā)明的油氣井管串螺紋密封性能檢測設備的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明中補償保護環(huán)的結構示意圖。
[0015]圖中標記:1-上端蓋、2-上定位蓋、3-上楔形滑套、4-上橡膠膠芯、5-上活塞缸、6-殼體、7-下活塞缸O型密封圈一、8-下活塞缸O型密封圈二、9-下楔形滑套O型密封圈、10-下補償保護環(huán)、11-下端蓋、12-下定位蓋、13-下楔形滑套、14-下橡膠膠芯、15-下活塞缸、16-氣體通道、17-外部氣源連接孔、18-上活塞缸O型密封圈一、19-上活塞缸O型密封圈二、20-上楔形滑套O型密封圈、21_上補償保護環(huán)、22-吊環(huán)螺栓孔、23-楔形滑動塊、24-復位彈簧。
【具體實施方式】
[0016]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0017]本說明書(包括任何附加權利要求、摘要)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0018]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的油氣井管串螺紋密封性能檢測設備，包括筒狀的殼體6，所述殼體6的壁內設有氣體通道16，所述殼體6的中部設有連通氣體通道16的外部氣源連接孔17，所述殼體6兩端內壁的氣體通道口處分別配置有能相對滑動的上活塞缸5與下活塞缸15，所述殼體6上端內壁設有與上活塞缸5配合的上橡膠膠芯4，所述上橡膠膠芯4的上端面配合有上楔形滑套3，所述上楔形滑套3斜面配合有上補償保護環(huán)21，所述殼體6的上端口處設有上定位蓋2，所述殼體6的上端設有限制上定位蓋2的上端蓋1，所述上端蓋I上設有吊環(huán)螺栓孔22 ;所述殼體6下端內壁設有與下活塞缸15配合的下橡膠膠芯14，所述下橡膠膠芯14的下端面配合有下楔形滑套9，所述下楔形滑套9斜面配合有下補償保護環(huán)1