一種多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于測(cè)量工具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油價(jià)格的暴跌，石油行業(yè)受到重創(chuàng)，水平井多級(jí)分段壓裂成為老油氣井增產(chǎn)的主要手段，封隔器作為分段壓裂的井下關(guān)鍵性工具，其密封性能直接影響到壓裂的成敗。封隔器膠筒與套管間的接觸壓力作為判定密封效果好壞的重要指標(biāo)被石油界所認(rèn)可。所以往往會(huì)在地面進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證封隔器膠筒與套管間的接觸壓力能否滿足壓裂要求，那么研究具有多功能測(cè)量接觸壓力的實(shí)驗(yàn)裝置具有重大意義。
[0003]傳統(tǒng)的壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置都設(shè)計(jì)為固定尺寸和固定膠筒個(gè)數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，遇到膠筒尺寸或膠筒個(gè)數(shù)改變時(shí)均需要重新設(shè)計(jì)、加工裝置，這樣就造成實(shí)驗(yàn)成本尚，耗時(shí)長(zhǎng)等后果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置，旨在解決傳統(tǒng)的壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置都設(shè)計(jì)為固定尺寸和固定膠筒個(gè)數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，遇到膠筒尺寸或膠筒個(gè)數(shù)改變時(shí)均需要重新設(shè)計(jì)、加工裝置，這樣就造成實(shí)驗(yàn)成本高，耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置，所述多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置包括:底板、基座、套管、芯軸、補(bǔ)償體、推桿、坐封機(jī)構(gòu)；
[0006]所述基座與底板同心焊接在一起，基座上攻有內(nèi)螺紋與攻有外螺紋的芯軸連接，所述芯軸置于套管中，芯軸下端與基座螺紋連接，外壁上套接與膠筒單元實(shí)驗(yàn)配套的隔環(huán)和膠筒，上端與補(bǔ)償體螺紋連接，補(bǔ)償體上端與坐封機(jī)構(gòu)螺紋連接，外壁上套接推桿;所述推桿與坐封結(jié)構(gòu)中的活塞桿底端平面接觸，所述套管為石油行業(yè)常用管體，套管上面安裝有測(cè)膠筒與套管之間的接觸壓力的壓力傳感器，所述坐封機(jī)構(gòu)主要包括液壓管路接頭、活塞缸、活塞桿、坐封基座。
[0007]進(jìn)一步，所述補(bǔ)償體為上凸下凹的柱體，下端凹陷部分與上端凸起部分攻有相同大小的內(nèi)外螺紋。
[0008]進(jìn)一步，所述液壓管路接頭為上下兩端攻有外螺紋的凸臺(tái)，且鉆有Φ4的通孔；
[0009]進(jìn)一步，所述活塞缸為上部攻有與坐封基座凸臺(tái)外螺紋相匹配的內(nèi)螺紋，所述活塞桿為內(nèi)空的L形圓柱體，表面加工有用于徑向密封的凹槽。
[0010]進(jìn)一步，所述坐封基座上部圓柱體攻有外螺紋，且在軸心線處鉆有盲孔，在盲孔上攻有部分螺紋，再坐封基座的徑向上鉆有4個(gè)盲孔。
[0011 ]進(jìn)一步，所述坐封基座下端面攻有與補(bǔ)償體匹配的內(nèi)螺紋，表面加工兩個(gè)O型密封圈槽。
[0012]本發(fā)明提供的多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置，能快速用于不同膠筒直徑、不同膠筒個(gè)數(shù)的多功能壓縮式封隔器膠筒實(shí)驗(yàn)裝置，首先設(shè)計(jì)的芯軸直徑較小，當(dāng)膠筒內(nèi)直徑增大時(shí)，只需在芯軸外面套接一個(gè)外徑與膠筒內(nèi)直徑同等大小的套筒就能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；同樣，當(dāng)膠筒個(gè)數(shù)由一個(gè)變?yōu)閮蓚€(gè)甚至多個(gè)時(shí)，只需在原有的補(bǔ)償體上增加相應(yīng)的補(bǔ)償體個(gè)數(shù)就能進(jìn)行實(shí)驗(yàn);本發(fā)明避免了因膠筒直徑、個(gè)數(shù)改變所引實(shí)驗(yàn)裝置零件重新設(shè)計(jì)、制造所帶來(lái)的兩倍成本及零件設(shè)計(jì)、制造、裝配所浪費(fèi)的三倍時(shí)間，因此本發(fā)明既節(jié)省了實(shí)驗(yàn)成本又減少時(shí)間消耗。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置單個(gè)膠筒坐封前示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的單個(gè)膠筒完成坐封后示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的兩個(gè)膠筒坐封前示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的增大膠筒內(nèi)外徑坐封前示意圖。
[0017]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的兩個(gè)膠筒增大內(nèi)外徑坐封前示意圖。
[0018]圖中:1、液壓管線接頭;2、活塞缸;3、0型密封圈；4、坐封基座;5、活塞桿;6、O型密封圈；7、套管;8、推桿;9、第一補(bǔ)償體；10、芯軸；11、第一膠筒；12、隔環(huán)；13、第一壓力傳感器;14、基座;15、底板;16、第二補(bǔ)償體;17、第二膠筒;18、第二壓力傳感器;19、套筒。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作詳細(xì)的描述。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置主要包括:底板15、基座14、套管7、芯軸10、補(bǔ)償體9、推桿8、坐封機(jī)構(gòu)。
[0022]所述底板15為在邊緣攻有螺紋孔一定厚度的鋼板，所述基座14與底板15同心焊接在一起，基座14上攻有內(nèi)螺紋與攻有外螺紋的芯軸10連接，所述芯軸10置于套管7中，芯軸10下端與基座14螺紋連接，外壁上套接與膠筒單元實(shí)驗(yàn)配套的隔環(huán)12和膠筒11，上端與補(bǔ)償體9螺紋連接，補(bǔ)償體9上端與坐封機(jī)構(gòu)螺紋連接，外壁上套接推桿8，所述推桿8與坐封結(jié)構(gòu)中的活塞桿5底端平面接觸，所述的套管7為石油行業(yè)常用管體，套管7上面安裝有測(cè)膠筒11與套管7之間的接觸壓力的壓力傳感器13，所述的坐封機(jī)構(gòu)主要包括液壓管路接頭1、活塞缸2、活塞桿5、坐封基座4。
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的描述。
[0024]實(shí)施例1:
[0025]進(jìn)行壓縮式封隔器單膠筒與套管間接觸壓力測(cè)試實(shí)驗(yàn)時(shí)，用雙頭螺柱把底板15固定在地面，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置處于一個(gè)固定狀態(tài)，把基座14與底板15同軸線焊接在一起，芯軸10任意端的外螺紋與基座14的內(nèi)螺紋連接，把隔環(huán)12與膠筒11套接在芯軸10上，補(bǔ)償體9下端內(nèi)螺紋與芯軸10上端外螺紋連接，把推桿8套接在芯軸10上并與上隔環(huán)12接觸，把安裝有O型密封圈6的坐封基座與補(bǔ)償體9通過(guò)螺紋連接，把安裝有O型密封圈3的活塞桿5套接于坐封基座4上面，把活塞缸2通過(guò)螺紋連接的方式固定于坐封基座4上面并與活塞桿5形成緊密貼合，把液壓管路接頭I通過(guò)螺紋連接的方式固定于坐封基座4上，把安裝有壓力傳感器13的套管7同軸線套接在上述安裝的部件外面，最后通過(guò)液壓管路接頭I上面的螺紋與液壓栗軟管連接提供坐封載荷。
[0026]進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，啟動(dòng)液壓栗，高壓液體通過(guò)液壓管路接頭I的通孔流入坐封基座4的盲孔，然后從互相連通的4個(gè)盲孔流出，流出的液體剛好流入活塞缸2空腔里面，推動(dòng)活塞桿5向下運(yùn)動(dòng)，O型密封圈3保證了液體不會(huì)從活塞缸2與活塞桿5間因加工誤差造成的縫隙間流出，O型密封6保證了液體不會(huì)從坐封基座4與活塞桿5間的縫隙處流出，向下移動(dòng)的活塞桿5推動(dòng)推桿8、上隔環(huán)12向下移動(dòng)并軸向壓縮膠筒11，膠筒11受到軸向載荷因下端被下隔環(huán)12擋住所以產(chǎn)生徑向膨脹，最后與套管7形成緊密接觸，通過(guò)壓力傳感器13測(cè)得膠筒11與套管7之間的接觸壓力。圖2為坐封完成后的示意圖，活塞桿5向下運(yùn)動(dòng)距離S。最后通過(guò)壓力傳感器13測(cè)得膠筒11與套管7間的接觸壓力。
[0027]實(shí)施例2:
[0028]如附圖3所示，當(dāng)需要測(cè)得兩個(gè)或兩個(gè)以上膠筒11、17與套管7間的接觸壓力時(shí)，只需要事先加工好幾個(gè)高度不一的補(bǔ)償體16就能完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在原有基礎(chǔ)上通過(guò)螺紋連接，在補(bǔ)償體9上安裝另一個(gè)補(bǔ)償體16，設(shè)計(jì)的補(bǔ)償體螺紋規(guī)格一樣，這樣能提高補(bǔ)償體的可換性。其它部件按照實(shí)施例1完成，同時(shí)在套管7上安裝壓力傳感器18，測(cè)得膠筒11、17與套管7間的接觸壓力。具體的實(shí)驗(yàn)原理參照實(shí)施例1，最后通過(guò)壓力傳感器13、18分別測(cè)得膠筒11、17與套管7間的接觸壓力。
[0029]實(shí)施例3:
[0030]如附圖4所示，當(dāng)需要測(cè)得較大直徑膠筒11與套管7間的接觸壓力時(shí)，此時(shí)只需要改變補(bǔ)償體9、推桿8的幾何尺寸及增加套筒19。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把套筒19套接在芯軸10外壁，改變直徑的補(bǔ)償體9與芯軸10螺紋連接并壓實(shí)套筒19，把實(shí)驗(yàn)?zāi)z筒及配套隔環(huán)套接在套筒19上，改變直徑的推桿8套接在改變直徑的補(bǔ)償體9上，把坐封機(jī)構(gòu)零部件按照實(shí)施例1與改變直徑的補(bǔ)償體9螺紋連接，最后外面套上裝有壓力傳感器13的套管7，與液壓栗連通進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。具體的實(shí)驗(yàn)原理參照實(shí)施例1，最后通過(guò)壓力傳感器13測(cè)得膠筒與套管間的接觸壓力。
[0031]如附圖5所示，測(cè)得兩個(gè)或以上大直徑膠筒與套管間的接觸壓力，只須在例3的基礎(chǔ)上增加補(bǔ)償體16，即可完成接觸壓力的測(cè)量。
[0032]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置包括:底板、基座、套管、芯軸、補(bǔ)償體、推桿、坐封機(jī)構(gòu)； 所述基座與底板同心焊接在一起，基座上攻有內(nèi)螺紋與攻有外螺紋的芯軸下端螺紋連接，所述芯軸置于套管中，芯軸外壁上套接與膠筒單元實(shí)驗(yàn)配套的隔環(huán)和膠筒，上端與補(bǔ)償體螺紋連接，補(bǔ)償體上端與坐封機(jī)構(gòu)螺紋連接，補(bǔ)償體外壁上套接推桿;所述推桿與坐封結(jié)構(gòu)中的活塞桿底端平面接觸，所述套管為石油行業(yè)常用管體，套管上面安裝有測(cè)膠筒與套管之間的接觸壓力的壓力傳感器，所述坐封機(jī)構(gòu)主要包括液壓管路接頭、活塞缸、活塞桿、坐封基座。2.如權(quán)利要求1所述的多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述補(bǔ)償體為上凸下凹的柱體，下端凹陷部分與上端凸起部分攻有相同大小的內(nèi)外螺紋。3.如權(quán)利要求1所述的多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述液壓管路接頭為上下兩端攻有外螺紋的凸臺(tái)，且鉆有Φ4的通孔。4.如權(quán)利要求1所述的多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述活塞缸為上部攻有與坐封基座凸臺(tái)外螺紋相匹配的內(nèi)螺紋，所述活塞桿為內(nèi)空的L形圓柱體，表面加工有用于徑向密封的凹槽。5.如權(quán)利要求1所述的多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述坐封基座上部圓柱體攻有外螺紋，且在軸心線處鉆有盲孔，在盲孔上攻有部分螺紋，再坐封基座的徑向上鉆有4個(gè)盲孔。6.如權(quán)利要求1所述的多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述坐封基座下端面攻有與補(bǔ)償體匹配的內(nèi)螺紋，表面加工兩個(gè)O型密封圈槽。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多功能壓縮式封隔器膠筒單元實(shí)驗(yàn)裝置，包括：底板、基座；基座與底板同心焊接在一起，基座上攻有內(nèi)螺紋與攻有外螺紋的芯軸連接，芯軸置于套管中，芯軸下端與基座螺紋連接，外壁上套接與膠筒單元實(shí)驗(yàn)配套的隔環(huán)和膠筒，上端與補(bǔ)償體螺紋連接，補(bǔ)償體上端與坐封機(jī)構(gòu)螺紋連接，外壁上套接推桿；推桿與坐封結(jié)構(gòu)中的活塞桿底端平面接觸，套管為石油行業(yè)常用管體，套管上面安裝有測(cè)膠筒與套管之間接觸壓力的壓力傳感器，坐封機(jī)構(gòu)包括液壓管路接頭、活塞缸、活塞桿、坐封基座。本發(fā)明能快速用于不同膠筒直徑、不同膠筒個(gè)數(shù)的多功能壓縮式封隔器膠筒實(shí)驗(yàn)裝置；減少了成本，節(jié)省了因加工裝置所消耗時(shí)間。
【IPC分類】E21B33/127
【公開(kāi)號(hào)】CN105604521
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610097479
【發(fā)明人】何霞, 李明, 王國(guó)榮, 胡剛, 張敏
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年2月23日