本實用新型涉及石油、天然氣技術(shù)領(lǐng)域，是指一種試壓裝置，具體是適用于油套管用的碗狀密封總成的試壓裝置。

背景技術(shù)：

在石油、天然氣工業(yè)中，鉆井是打通從地面到油氣儲層通道的過程，該作業(yè)過程在油氣資源勘探和開發(fā)的過程中發(fā)揮著重要的作用，正所謂“鉆頭不到，油氣不冒”；在鉆井過程中，鉆井液發(fā)揮著平衡井筒壓力、保持井壁穩(wěn)定、攜砂排出、冷卻潤滑鉆具等作用，其中，在套管鉆井、下套管作業(yè)中為了方便鉆井液的循環(huán)，業(yè)界多使用簡單快捷的碗狀密封總成，以實現(xiàn)套管的密封，從而實現(xiàn)鉆井液的灌注和循環(huán)。

在工程應(yīng)用中，一般泥漿循環(huán)壓力為35MPa，更高一級為52MPa，而油套管的密封測試壓力高達(dá)70MPa，為了保證井筒的完整性，特別是氣體井，需要對油套管的密封性能進(jìn)行測試，對于采用碗狀密封總成實現(xiàn)油套管密封而言，油套管用碗狀密封總成的性能就尤為重要，因此如何快捷方便的對其密封性能和承壓能力進(jìn)行檢測就顯得尤為關(guān)鍵。

有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明人從鉆井生產(chǎn)安全和提高效率角度出發(fā)，并結(jié)合相關(guān)制造領(lǐng)域多年的設(shè)計及使用經(jīng)驗，輔以過強的專業(yè)知識，提供一種碗狀密封總成的試壓裝置，來克服上述缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種碗狀密封總成的試壓裝置，其能實現(xiàn)對碗狀密封總成的性能測試，安全方便。

本實用新型的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：

本實用新型提供一種碗狀密封總成的試壓裝置，其包括：

內(nèi)筒，其外壁設(shè)有限位臺階，所述內(nèi)筒上密封套裝有待測試的碗狀密封總成，所述碗狀密封總成的下端抵接于所述限位臺階；

外筒，其密封套設(shè)于所述內(nèi)筒外，所述碗狀密封總成的上端位于所述內(nèi)筒與所述外筒之間并密封于所述外筒的內(nèi)壁，所述內(nèi)筒的外壁、所述外筒的內(nèi)壁和所述碗狀密封總成之間形成容納腔，所述外筒上設(shè)有與所述容納腔連通的試壓口和排氣孔。

在優(yōu)選的實施方式中，所述限位臺階上沿所述內(nèi)筒的圓周方向設(shè)有多個軸向貫通的第一螺紋孔，所述第一螺紋孔內(nèi)螺接第一緊固螺釘，所述第一緊固螺釘能抵接于所述碗狀密封總成的下端。

在優(yōu)選的實施方式中，所述內(nèi)筒的外壁卡設(shè)有限位卡環(huán)，所述限位卡環(huán)位于所述外筒的上方，所述限位卡環(huán)上套設(shè)有固定套。

在優(yōu)選的實施方式中，所述限位卡環(huán)為由多個限位卡塊拼接組成的圓環(huán)，所述固定套套接在多個所述限位卡塊上。

在優(yōu)選的實施方式中，所述外筒的上端徑向向內(nèi)設(shè)有密封凸環(huán)，所述外筒通過所述密封凸環(huán)密封于所述內(nèi)筒的外壁，所述外筒的下端與所述內(nèi)筒之間形成有開口。

在優(yōu)選的實施方式中，所述密封凸環(huán)上設(shè)有所述排氣孔和與所述排氣孔相連通的第二螺紋孔，所述容納腔通過所述排氣孔和所述第二螺紋孔與外部相連通，所述第二螺紋孔內(nèi)能螺接第二緊固螺釘。

在優(yōu)選的實施方式中，所述第二螺紋孔內(nèi)設(shè)有鋼球，所述鋼球的直徑大于所述排氣孔的直徑，所述第二緊固螺釘能抵接于所述鋼球。

在優(yōu)選的實施方式中，所述內(nèi)筒的外壁設(shè)有多個密封溝槽，所述密封溝槽內(nèi)設(shè)有密封圈，所述碗狀密封總成通過所述密封圈密封套設(shè)于所述內(nèi)筒，所述外筒通過所述密封圈密封套設(shè)于所述內(nèi)筒。

在優(yōu)選的實施方式中，所述內(nèi)筒的上端連接有吊環(huán)螺釘。

本實用新型碗狀密封總成的試壓裝置的特點及優(yōu)點是：

本實用新型將待測試的碗狀密封總成密封安裝于內(nèi)筒與外筒之間，由內(nèi)筒的外壁、外筒的內(nèi)壁和待測試的碗狀密封總成組成容納腔，并通過試壓泵經(jīng)試壓口向容納腔內(nèi)注入流體介質(zhì)，以進(jìn)行碗狀密封總成的性能測試(或者其他類似碗狀的形狀，例如杯狀等)，特別是密封性能和承壓性能的測試，以保障碗狀密封總成的密封質(zhì)量和作業(yè)安全，可極大地降低勞動強度，提高作業(yè)效率，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，安全可靠，適用范圍廣。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的碗狀密封總成的試壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中的A部的局部放大圖。

附圖標(biāo)號說明：

1內(nèi)筒，11第一螺紋孔，12第一緊固螺釘，13限位臺階，14環(huán)形槽，15中心通孔，16螺紋孔，17吊環(huán)螺釘，18密封溝槽，19密封圈；

2外筒，21開口，22試壓口，23密封凸環(huán)，24排氣孔，25鋼球，26第二緊固螺釘，27第二螺紋孔；

3限位卡環(huán)，31固定溝槽，32臺階環(huán)；

4固定套，41第三緊固螺釘，42第三螺紋孔；

5碗狀密封總成；

6容納腔；

d1外徑(也即外筒2的密封凸環(huán)23的內(nèi)徑)，d2外徑(也即碗狀密封總成5與內(nèi)筒1接觸處的內(nèi)徑)，d3內(nèi)徑(也即碗狀密封總成5與外筒2接觸處的外徑)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

除非單獨定義指出的方向以外，本文中涉及到的上、下等方向均是以本實用新型所示的圖1中的上、下等方向為準(zhǔn)，在此一并說明。

如圖1和圖2所示，本實用新型提供一種碗狀密封總成的試壓裝置，其包括：內(nèi)筒1，其外壁設(shè)有限位臺階13，所述內(nèi)筒1上密封套裝有待測試的碗狀密封總成5，所述碗狀密封總成5的下端抵接于所述限位臺階13；外筒2，其密封套設(shè)于所述內(nèi)筒1外，所述碗狀密封總成5的上端位于所述內(nèi)筒1與所述外筒2之間并密封于所述外筒2的內(nèi)壁，所述內(nèi)筒1的外壁、所述外筒2的內(nèi)壁和所述碗狀密封總成5之間形成容納腔6，所述外筒2上設(shè)有與所述容納腔6連通的試壓口22和排氣孔24。

具體的，如圖1所示，內(nèi)筒1為一筒狀臺階件，其內(nèi)部具有中心通孔15，內(nèi)筒1上端面設(shè)有螺紋孔16，所述內(nèi)筒1的上端連接有吊環(huán)螺釘17，吊環(huán)螺釘17螺接于螺紋孔16，以方便內(nèi)筒1的吊起、固定和運移，其中吊環(huán)螺釘17和螺紋孔16均可為多個，二者數(shù)量相等，吊環(huán)螺釘17和螺紋孔16的數(shù)量和位置可以根據(jù)需要設(shè)置，在此不做限制，例如，在本實用新型中，于內(nèi)筒1的上端面直徑方向相對的兩側(cè)分別設(shè)有一個吊環(huán)螺釘17；所述限位臺階13上沿所述內(nèi)筒1的圓周方向設(shè)有多個軸向貫通的第一螺紋孔11，所述第一螺紋孔11內(nèi)螺接第一緊固螺釘12，所述第一緊固螺釘12能抵接于待測試的所述碗狀密封總成5的下端，當(dāng)對碗狀密封總成5進(jìn)行性能測試時，通過第一緊固螺釘12的抵接，使碗狀密封總成5更穩(wěn)固的設(shè)于內(nèi)筒1與外筒2之間，當(dāng)測試完成后需要對碗狀密封總成5拆卸時，通過在第一螺紋孔11內(nèi)向上旋轉(zhuǎn)第一緊固螺釘12，使第一緊固螺釘12向上推頂碗狀密封總成5，可以輕松實現(xiàn)拆卸，其中，多個第一螺紋孔11可以沿內(nèi)筒1的圓周方向均勻設(shè)置，以使碗狀密封總成5受力均勻，較佳的，第一螺紋孔11為2～6個。

進(jìn)一步的，如圖1和圖2所示，所述內(nèi)筒1的外壁卡設(shè)有限位卡環(huán)3，所述限位卡環(huán)3位于所述外筒2的上方，所述限位卡環(huán)3上套設(shè)有固定套4；具體的，內(nèi)筒1的外壁凹設(shè)有環(huán)形槽14，限位卡環(huán)3的內(nèi)環(huán)側(cè)卡設(shè)于環(huán)形槽14中，限位卡環(huán)3的外環(huán)側(cè)凸出于內(nèi)筒1的外壁，限位卡環(huán)3凸出內(nèi)筒1外壁的一側(cè)凸設(shè)有一臺階環(huán)32，即限位卡環(huán)3為臺階狀圓環(huán)，固定套4套設(shè)于限位卡環(huán)3并位于臺階環(huán)32的上方，較佳的，固定套4為一圓環(huán)，固定套4沿圓周方向設(shè)有多個徑向貫通的第三螺紋孔42，限位卡環(huán)3對應(yīng)每個第三螺紋孔42處凹設(shè)有固定溝槽31，即第三螺紋孔42的數(shù)量與固定溝槽31的數(shù)量相同，通過第三緊固螺釘41螺接于第三螺紋孔42并固定于固定溝槽31，進(jìn)而可通過固定套4將限位卡環(huán)3緊固于內(nèi)筒1上，且通過凸出于內(nèi)筒1外壁的限位卡環(huán)3，對外筒2進(jìn)行定位和限位，保證外筒2安裝過程中的準(zhǔn)確定位，并防止在測試過程中，外筒2在壓力作用下向上移動而影響測試精度，其中，多個第三螺紋孔42可以在固定套4的圓周方向上均勻設(shè)置，使限位卡環(huán)3的固定更加牢固。

更進(jìn)一步的，所述限位卡環(huán)3為由多個限位卡塊拼接組成的圓環(huán)，所述固定套4套接在多個所述限位卡塊上，較佳的，限位卡塊的數(shù)量為2～6塊，在此不做限制，其中當(dāng)限位卡塊的數(shù)量為兩個時，限位卡環(huán)3為對開件，較佳的，每個限位卡塊上設(shè)有至少一個固定溝槽31，并對應(yīng)各固定溝槽31的位置在固定套4上設(shè)置供第三緊固螺釘41穿設(shè)的第三螺紋孔42，以固定由多個限位卡塊拼接成的限位卡環(huán)3，當(dāng)然，限位卡環(huán)3也可由多個間隔的弧形限位卡塊組成，多個弧形限位卡塊通過固定套4緊固于內(nèi)筒1，并實現(xiàn)對外筒2的限位。

進(jìn)一步的，如圖1所示，所述外筒2的上端徑向向內(nèi)設(shè)有密封凸環(huán)23，所述外筒2通過所述密封凸環(huán)23密封于所述內(nèi)筒1的外壁，所述外筒2的下端與所述內(nèi)筒1之間形成有開口21，供待測試的碗狀密封總成5安裝于內(nèi)筒1與外筒2之間，使內(nèi)筒1、外筒2和待測試的碗狀密封總成5之間形成容納腔6，以對碗狀密封總成5進(jìn)行密封性能測試和承壓能力測試。

更進(jìn)一步的，如圖2所示，所述密封凸環(huán)23上設(shè)有所述排氣孔24和與所述排氣孔24相連通的第二螺紋孔27，所述容納腔6通過所述排氣孔24和所述第二螺紋孔27與外部相連通，所述第二螺紋孔27內(nèi)能螺接第二緊固螺釘26，所述第二螺紋孔27內(nèi)設(shè)有鋼球25，所述鋼球25的直徑大于所述排氣孔24的直徑，所述第二緊固螺釘26能抵接于所述鋼球25，具體的，第二螺紋孔27設(shè)置于密封凸環(huán)23的頂面，排氣孔24設(shè)置于密封凸環(huán)23的底面，第二螺紋孔27和排氣孔24在密封凸環(huán)23上相連通且同軸線設(shè)置，第二螺紋孔27的直徑大于排氣孔24的直徑，鋼球25的直徑大于排氣孔24的直徑且小于第二螺紋孔27的直徑，使鋼球25既可以在自身重力和/或第二緊固螺釘26的壓力下封住排氣孔24，又可在容納腔6中的流體介質(zhì)的作用下于第二螺紋孔27內(nèi)向上移動，以打開排氣孔24。

進(jìn)一步的，如圖1所示，所述內(nèi)筒1的外壁設(shè)有多個密封溝槽18，所述密封溝槽18內(nèi)設(shè)有密封圈19，待測試的所述碗狀密封總成5通過所述密封圈19密封套設(shè)于所述內(nèi)筒1，所述外筒2通過所述密封圈19密封套設(shè)于所述內(nèi)筒1，具體的，內(nèi)筒1的外壁對應(yīng)與待測試的碗狀密封總成5接觸處設(shè)有至少一密封溝槽18，并于其內(nèi)設(shè)置密封圈19，以使待測試的碗狀密封總成5安裝于內(nèi)筒1與外筒2之間時，保證內(nèi)筒1外壁與待測試的碗狀密封總成5之間的密封，同時，內(nèi)筒1的外壁對應(yīng)密封凸環(huán)23處設(shè)置至少一密封溝槽18，并于其內(nèi)設(shè)置密封圈19，保證外筒2的密封凸環(huán)23與內(nèi)筒1外壁之間的密封，保證碗狀密封總成5進(jìn)行密封性能測試和承壓能力測試時的準(zhǔn)確性。

在一實施例中，內(nèi)筒1的外壁與外筒2的密封凸環(huán)23之間為間隙配合，具體配合尺寸可依據(jù)待測試的碗狀密封總成5的尺寸確定，二者之間通過設(shè)于密封溝槽18內(nèi)的密封圈19實現(xiàn)密封，內(nèi)筒1的外壁與待測試的碗狀密封總成5之間也為間隙配合，二者之間也是通過設(shè)于密封溝槽18內(nèi)的密封圈19實現(xiàn)密封，以保證待測試的碗狀密封總成5安裝的可行性，待測試的碗狀密封總成5與外筒2內(nèi)壁之間為過盈配合，以通過外筒2和限位臺階13將待測試的碗狀密封總成5卡設(shè)于內(nèi)筒1與外筒2之間。

在另一實施例中，外筒2的密封凸環(huán)23與內(nèi)筒1外壁接觸的一端可由具有彈性的橡膠制成，且外筒2的密封凸環(huán)23的內(nèi)徑等于內(nèi)筒1的外徑d1，既方便內(nèi)筒1與外筒2的安裝，又能保證外筒2的密封凸環(huán)23與內(nèi)筒1外壁的配合，保證了密封凸環(huán)23與內(nèi)筒1的密封。

下面對本實用新型碗狀密封總成的試壓裝置的具體操作方法進(jìn)行說明，具體的，其在試壓時包括如下步驟：

a)將所述碗狀密封總成5密封套設(shè)于所述內(nèi)筒1，并將所述碗狀密封總成5的下端抵接于所述內(nèi)筒1的限位臺階13，將所述外筒2密封套設(shè)于所述內(nèi)筒1外，所述碗狀密封總成5的上端位于所述內(nèi)筒1與所述外筒2之間并密封于所述外筒2的內(nèi)壁；

b)在所述外筒2的試壓口22處連接試壓泵，打開所述試壓泵向所述容納腔6中泵入流體介質(zhì)，直至所述容納腔6內(nèi)壓力升至測試壓力；

c)關(guān)閉所述試壓泵，觀測所述試壓泵上的壓力表是否有壓降。

具體的，在進(jìn)行步驟a)之前，需要進(jìn)行檢查，確保外筒2與待測試的碗狀密封總成5尺寸匹配，即外筒2能模擬安裝待測試的碗狀密封總成5的油管或套管，也即能實現(xiàn)外筒2的內(nèi)壁與碗狀密封總成5的外壁呈過盈配合，并確保試壓泵管線接口與外筒2上的試壓口22的螺紋規(guī)格一致，保證能準(zhǔn)確安裝，以進(jìn)行密封性能測試，檢查合格后即可按上述步驟a)進(jìn)行安裝。

進(jìn)一步的，在進(jìn)行所述步驟b)之前還需打開所述排氣孔24，只要將第二緊固螺釘26拆下，使鋼球25在容納腔6內(nèi)的壓力作用下可以向上移動，使排氣孔24呈敞開狀態(tài)即可，隨著所述試壓泵向所述容納腔6中泵入流體介質(zhì)，所述容納腔6內(nèi)的氣體通過所述排氣孔24排出，當(dāng)所述排氣孔24處有所述流體介質(zhì)排出時，即容納腔6內(nèi)的氣體被排干凈后，通過第二緊固螺釘26螺接于所述外筒2上的第二螺紋孔27，并抵接鋼球25以封住所述排氣孔24，使容納腔6不再與外界大氣連通而成封閉狀態(tài)。

接著繼續(xù)進(jìn)行步驟b)和步驟c)，通過試壓泵經(jīng)試壓口22向容納腔6中繼續(xù)泵入試壓介質(zhì)，直至容納腔6內(nèi)壓力升至測試壓力，即試壓泵上的壓力表顯示為測試壓力值時即可，關(guān)閉所述試壓泵，觀測所述試壓泵上的壓力表是否有壓降，以判斷碗狀密封總成5的密封性能及承壓性能，如果存在壓降，說明存在泄露，就可以依據(jù)壓降的高低以及碗狀密封總成5的技術(shù)要求(例如密封等級要求)確定該碗狀密封總成5是否合格。

完成性能測試后(例如完成試壓作業(yè)后)，可以對碗狀密封總成5進(jìn)行拆卸，將第三緊固螺釘41拆卸，以解除固定套4對限位卡環(huán)3的固定，進(jìn)而取消限位卡環(huán)3對外筒2的限位，在第一螺紋孔11中繼續(xù)旋進(jìn)第一緊固螺釘12，使第一緊固螺釘12凸出于限位臺階13，以通過第一緊固螺釘12向上推抵碗狀密封總成5，使外筒2和碗狀密封總成5向上移動，拆卸方便，操作省力。

進(jìn)一步的，所述流體介質(zhì)為水或液壓油，當(dāng)然其也可為其他流體狀的介質(zhì)，只要能夠完成碗狀密封總成5的密封性能和承壓性能測試即可，在此不做限制，當(dāng)流體介質(zhì)為液壓油時，可在容器(例如油盤)中進(jìn)行拆卸，以便于自動收集液壓油，防止污染，當(dāng)流體介質(zhì)為水時，可直接在水池邊進(jìn)行拆卸即可。

本實用新型的碗狀密封總成的試壓裝置可應(yīng)用于鉆井、固井即完井技術(shù)領(lǐng)域，特別適合用于油管、套管的碗狀密封總成5的性能測試，例如套管鉆井、下套管作業(yè)、油套管試壓作業(yè)用的碗狀密封總成5的密封性能測試，以如下的一具體實施例進(jìn)行說明：

選用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11960:2001《石油天然氣工業(yè)-油氣井套管或油管用鋼管》中規(guī)定的規(guī)格為508毫米(mm)的套管，該套管的外徑為508毫米(mm)，內(nèi)徑為485.70毫米(mm)，壁厚為11.13毫米(mm)，即相當(dāng)于外筒2的內(nèi)徑d3為485.70毫米(mm)，碗狀密封總成5外徑較大的一端緊密抵接于外筒2的內(nèi)壁，即外筒2的內(nèi)壁與碗狀密封總成5的接觸處為過盈配合；外筒2的密封凸環(huán)23與內(nèi)筒1之間的接觸處為間隙配合，具體為H8/f7的配合，且該接觸處的內(nèi)筒1的外徑d1(也即外筒2的密封凸環(huán)23的內(nèi)徑)為395毫米(mm)；內(nèi)筒1與碗狀密封總成5的接觸處為間隙配合，具體為H8/f7的配合，且該接觸處的內(nèi)筒1的外徑d2為402毫米(mm)；同時，試壓口22的接口螺紋為M30，排氣孔24的直徑為5毫米(mm)，鋼球25的直徑為7毫米(mm)，密封圈19為O形密封圈；

當(dāng)試壓泵經(jīng)試壓口22向容納腔6中泵入流體介質(zhì)，流體介質(zhì)將容納腔6內(nèi)的氣體經(jīng)排氣孔24排出，待氣體完全排出后，通過第二緊固螺釘26和鋼球25封閉排氣孔24，繼續(xù)泵入流體介質(zhì)，直至容納腔6內(nèi)為35Mpa的壓力后停止泵入流體介質(zhì)，觀察試壓泵上的壓力表是否有壓降，以判斷碗狀密封總成5的密封性能及承壓性能，本實用新型的碗狀密封總成的試壓裝置能承受2195.80kN的力，約為220噸的力，能模擬油管或套管，且完全能夠滿足碗狀密封總成5的性能測試。當(dāng)然，在實際應(yīng)用中，根據(jù)油管、套管規(guī)格不同，對應(yīng)的本實用新型的碗狀密封總成的試壓裝置的尺寸也可調(diào)整，且根據(jù)試驗壓力等級可選用包括O形密封圈在內(nèi)的各種密封件。

本實用新型將待測試的碗狀密封總成5密封安裝于內(nèi)筒1與外筒2之間，由內(nèi)筒1的外壁、外筒2的內(nèi)壁和待測試的碗狀密封總成5組成容納腔6，并通過試壓泵經(jīng)試壓口22向容納腔6內(nèi)注入流體介質(zhì)，以進(jìn)行碗狀密封總成5的性能測試(或者其他類似碗狀的形狀，例如杯狀等)，特別是密封性能和承壓性能的測試，以保障碗狀密封總成5的密封質(zhì)量和作業(yè)安全，可極大地降低勞動強度，提高作業(yè)效率，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，安全可靠，適用范圍廣。

以上所述僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型做任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。