本發(fā)明涉及油套管連接部位螺紋絲扣的密封性檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種快速裝拆式油套管螺紋絲扣氣密性檢測裝置、檢測系統(tǒng)及檢測方法。

背景技術(shù)：

我國石油天氣的市場廣闊，油田上的地下儲氣庫得到了廣泛的應(yīng)用，將石油天然氣儲存于地下儲氣庫中，儲量大、整體壓力調(diào)節(jié)范圍大且成本低廉，但相較于常規(guī)產(chǎn)能建設(shè)生產(chǎn)井對井筒的安全性、完整性和氣密性要求更高，整個注采井運行時間長。由于儲氣庫注采井運行是氣庫壓力高且壓力變化范圍大，井筒在使用中存在較大的泄露安全隱患。

再者，油套管由于加工誤差，運輸或作業(yè)過程中的磕碰、微腐蝕，密封脂的錯誤選擇和使用，上扣扭矩不合理，接箍和密封面的清潔等因素，極易造成油套管氣密性失效。天然氣井在生產(chǎn)過程中的油管滲漏，可能導(dǎo)致油套串通，壓力波動，影響套管安全，存在重大安全隱患，后期修井費用巨大，對環(huán)境和社會造成不可預(yù)測的安全隱患。為了保證完井管柱在井下的安全，對起關(guān)鍵密封作用的油套管提出了更高的密封要求，油套管絲扣的氣密性檢測已成為杜絕安全隱患的必要手段。

隨著成本較高的低滲透、特低滲透氣田在我國的逐漸開發(fā)，有利于降低開采成本的小井眼井的采用已逐漸普及，與之配套的油套管管徑也相應(yīng)減小。由于目前采用的氣密性檢測裝置都是內(nèi)嵌式的，因此氣密性檢測裝置的外徑也需相應(yīng)減小來配合油套管的管徑，若氣密性檢測裝置在小尺寸的條件下仍要保持原有結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)原有功能，將會大大增加加工制造難度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種快速裝拆式油套管氣螺紋絲扣密性檢測裝置、檢測系統(tǒng)及檢測方法，操作簡單、結(jié)構(gòu)輕巧，有效解決不同尺寸油套管氣密性檢測，同時可懸掛于油井架上，便于現(xiàn)場操作和遠程操控。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種油套管螺紋絲扣氣密性檢測裝置，包括主夾體，與主夾體一側(cè)轉(zhuǎn)動密封連接的左扇形夾體，與主夾體另一側(cè)轉(zhuǎn)動密封連接的右扇形夾體，其特征在于，左扇形夾體和右扇形夾體之間通過卡扣開關(guān)固定連接，主夾體、左扇形夾體和右扇形夾體組裝形成圓筒形結(jié)構(gòu)的檢測裝置，檢測裝置的內(nèi)壁設(shè)有密封彈性層，左扇形夾體和右扇形夾體之間的間隙通過密封膠條密封接觸，主夾體上設(shè)有氣密性檢測裝置和液壓夾緊裝置，所述氣密性檢測裝置用于檢測檢測裝置與油套管之間的氣密性，所述液壓夾緊裝置用于壓緊左扇形夾體和右扇形夾體，使檢測裝置的內(nèi)壁與油套管壓緊。

進一步，為了使本發(fā)明的液壓夾緊裝置更好地實施，所述液壓夾緊裝置包括對稱設(shè)置在主夾體兩側(cè)的一對液壓缸，液壓缸包括推力桿和與推力桿鉸接的傳力鉸桿，左扇形夾體和右扇形夾體的外壁上分別設(shè)有壓緊塊，液壓缸的傳力鉸桿通過壓緊塊分別與左扇形夾體和右扇形夾體鉸接。

進一步，卡扣開關(guān)包括設(shè)于同一塊左扇形夾體或右扇形夾體上的鎖扣和與鎖扣轉(zhuǎn)動連接的活動卡環(huán)，在與鎖扣和活動卡環(huán)相對應(yīng)的另一塊右扇形夾體或左扇形夾體上設(shè)有固定卡板，所述鎖扣、活動卡環(huán)和固定卡板相互配合連接，以用于固定連接左扇形夾體和右扇形夾體。

進一步，左扇形夾體和右扇形夾體分別通過合頁與主夾體轉(zhuǎn)動連接，左扇形夾體和右扇形夾體與主夾體之間通過密封膠條密封接觸。

進一步，密封膠條分別設(shè)于主夾體、左扇形夾體和右扇形夾體的側(cè)面上，密封膠條之間的接觸面為彼此相配合接觸的波浪形結(jié)構(gòu)，或者為齒形結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)多層密封。

進一步，密封彈性層為密封橡膠層，密封橡膠層用于在檢測裝置內(nèi)部形成密封空間。

進一步，主夾體的上端對稱設(shè)置有吊環(huán)，主夾體上，液壓夾緊裝置的上方設(shè)有氣口，液壓夾緊裝置上設(shè)有油口。

本發(fā)明還包括一種油套管螺紋絲扣氣密性檢測裝置的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測控制系統(tǒng)包括氣壓控制回路和液壓控制回路，氣壓控制回路包括用于提供氣壓的氣源，氣源通過氣壓管路依次與空氣過濾器、空氣壓縮機、電控閥、快速排氣閥和壓力表連接，電控閥用于調(diào)控空氣壓縮機所輸送的氣壓并將氣壓顯示在壓力表上，氣體壓力達到所需壓力后，關(guān)閉電控閥，保持壓力恒定，主夾體的上端設(shè)有氣體壓力傳感器，氣體壓力傳感器將檢測裝置內(nèi)部密封空間的壓力信息通過傳送線顯示在壓力表上，快速排氣閥用于氣壓控制回路的泄壓，液壓控制回路包括用于提供液壓油的液壓源，液壓源通過液壓管路與換向閥和調(diào)速閥連接，換向閥和調(diào)速閥調(diào)控進入液壓缸的液壓油，以控制液壓夾緊裝置執(zhí)行壓緊、壓緊保持和松開三種操作。

本發(fā)明的油套管氣密性檢測裝置的檢測控制系統(tǒng)的檢測方法包括以下步驟：

步驟1、將檢測裝置推向油套管節(jié)箍外部，通過卡扣開關(guān)將左扇形夾體和右扇形夾體扣緊，并使檢測裝置夾緊油套管；

步驟2、啟動液壓源開關(guān)，換向閥和調(diào)速閥調(diào)控進入液壓缸的液壓油，控制液壓夾緊裝置執(zhí)行壓緊操作，液壓夾緊裝置壓緊左扇形夾體和右扇形夾體，使檢測裝置的內(nèi)壁夾緊油套管；

步驟3、步驟2完成后，啟動保持開關(guān)，換向閥和調(diào)速閥控制液壓夾緊裝置執(zhí)行壓緊保持操作，液壓夾緊裝置繼續(xù)壓緊左扇形夾體和右扇形夾體，使檢測裝置內(nèi)的油套管保持被夾緊狀態(tài)；

步驟4、打開氣源開關(guān)，氣體通過空氣過濾器經(jīng)空氣壓縮機進行加壓，加壓氣體進入檢測裝置中，電控閥調(diào)控進入檢測裝置中氣體壓力并顯示于壓力表上，達到試驗壓力后，電控閥關(guān)閉，進行套管氣密性檢測；

步驟5、通過氣體壓力傳感器進行待測油套管的氣密性檢測，氣體壓力傳感器將檢測裝置內(nèi)部密封空間的壓力信息通過傳送線顯示在壓力表上，通過觀察壓力表示數(shù)是否波動從而判斷油套管是否泄漏，實現(xiàn)對油套管的氣密性檢測；

步驟6、檢測完成之后，啟動排氣開關(guān)，快速排氣閥進行泄壓，泄壓完后，打開卡扣開關(guān)，再啟動泄油開關(guān)，換向閥和調(diào)速閥控制液壓夾緊裝置執(zhí)行松開操作，液壓夾緊裝置松開左扇形夾體和右扇形夾體，左扇形夾體和右扇形夾體由壓緊狀態(tài)變?yōu)樗砷_狀態(tài)，取出油套管后氣密性檢測結(jié)束。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提供的快速裝拆式油套管氣密性檢測裝置及檢測方法，工作時安裝于油套管接箍外部，通過檢測氣體壓力波動來判斷油套管氣密性，操作簡便，結(jié)構(gòu)輕巧，有效解決不同尺寸油套管氣密性檢測；

2、本發(fā)明的油套管氣密封性檢測裝置，成本較低，重量輕，體積小，便于現(xiàn)場運輸、攜帶，檢測操作簡單快捷，可實現(xiàn)遠程操控，檢測結(jié)果精度高，工作穩(wěn)定可靠，有效檢測油套管氣密封性，確保石油天然氣勘探開發(fā)過程的安全；

3、本發(fā)明的油套管氣密性檢測裝置，采用氣壓和液壓分別控制，兩大控制系統(tǒng)互不干擾，操作更加安全簡便，有效實現(xiàn)了檢測裝置快速夾緊、夾緊保持和快速松開的功能，保證了檢測結(jié)果的可靠性；

4、本發(fā)明的油套管氣密性檢測方法，操作簡便，能快速裝拆且能夠快捷地對油套管的氣密封性進行檢測，為更準(zhǔn)確判斷油套管氣密封性能提供一種新的檢測途徑，有助于根據(jù)檢測結(jié)果針對絲扣不密封提出整改措施，確保石油天然氣勘探開發(fā)過程的安全。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種油套管螺紋絲扣氣密性檢測裝置的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的氣口和油口的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的一種卡扣開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的液壓夾緊裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明的油套管氣密性檢測裝置的檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明的檢測系統(tǒng)的氣壓控制回路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明的檢測系統(tǒng)的液壓控制回路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1為氣體壓力傳感器，2為主夾體，3為右扇形夾體，4為左扇形夾體，5為液壓缸，6為壓緊塊，7為卡扣開關(guān)，8為吊環(huán)，9為傳力鉸桿，10為合頁，11為密封彈性層，12為液壓源，13為氣口，14為排氣開關(guān)，15為鎖扣，16為銷釘，17為活動卡環(huán)，18為固定卡板，19為推力桿，20為密封膠條，21為氣壓控制回路，22為液壓控制回路，23為傳送線，24為壓力表，25為保持開關(guān)，26為泄油開關(guān)，27為空氣過濾器，28為電動機，29為空氣壓縮機，30為電控閥，31為快速排氣閥，32為調(diào)速閥，33為氣源，34為油口，35為液壓源開關(guān)，36為氣源開關(guān)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細的說明。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1至圖8所示，一種油套管螺紋絲扣氣密性檢測裝置，包括主夾體2，與主夾體2一側(cè)轉(zhuǎn)動密封連接的左扇形夾體4，與主夾體1另一側(cè)轉(zhuǎn)動密封連接的右扇形夾體3，左扇形夾體4和右扇形夾體3之間通過卡扣開關(guān)7固定連接，主夾體2、左扇形夾體4和右扇形夾體3組裝形成圓筒形結(jié)構(gòu)的檢測裝置，檢測裝置的內(nèi)壁設(shè)有密封彈性層11，左扇形夾體4和右扇形夾體3之間的間隙通過密封膠條20密封接觸，主夾體2上設(shè)有氣密性檢測裝置和液壓夾緊裝置，所述氣密性檢測裝置用于檢測檢測裝置與油套管之間的氣密性，所述液壓夾緊裝置用于壓緊左扇形夾體4和右扇形夾體3，使檢測裝置的內(nèi)壁與油套管壓緊。

更進一步地說，所述液壓夾緊裝置包括對稱設(shè)置在主夾體2兩側(cè)的一對液壓缸5，如圖1、圖2、圖3和圖5所示，液壓缸5包括推力桿19和與推力桿19鉸接的傳力鉸桿9，左扇形夾體4和右扇形夾體3的外壁上分別設(shè)有壓緊塊6，液壓缸5的傳力鉸桿9通過壓緊塊6分別與左扇形夾體4和右扇形夾體3鉸接。

作為一種實施方式，卡扣開關(guān)7包括設(shè)于同一塊左扇形夾體4或右扇形夾體3上的鎖扣15和與鎖扣15轉(zhuǎn)動連接的活動卡環(huán)17，如圖1和圖4所示，在圖1中，鎖扣15和活動卡環(huán)17設(shè)于左扇形夾體4上，檢測裝置上均布有三組卡扣開關(guān)7，鎖扣15與活動卡環(huán)17通過銷釘16實現(xiàn)轉(zhuǎn)動連接，在與鎖扣15和活動卡環(huán)17相對應(yīng)的另一塊右扇形夾體3或左扇形夾體4上設(shè)有固定卡板18，例如在圖1中，固定卡板設(shè)于右扇形夾體3上，所述鎖扣15、活動卡環(huán)17和固定卡板18相互配合連接，以用于扣合鎖緊左扇形夾體4和右扇形夾體3。當(dāng)然，上述的卡扣開關(guān)只是一種鉸佳的實施方式，卡扣開關(guān)不限于上述的結(jié)構(gòu)，其還可以是其他通過活動卡接的方式使左扇形夾體4和右扇形夾體3扣合鎖緊的結(jié)構(gòu)，例如卡箍結(jié)構(gòu)。

作為一種優(yōu)選地實施方式，左扇形夾體4和右扇形夾體3分別通過合頁10與主夾體2轉(zhuǎn)動連接，如圖1至圖3所示，檢測裝置對稱均布有三對合頁，以實現(xiàn)靈活裝拆；左扇形夾體4和右扇形夾體3與主夾體2之間通過密封膠條20密封接觸，即密封膠條20密封左扇形夾體4和右扇形夾體3與主夾體2之間的間隙，以使檢測裝置內(nèi)保持密封空間。

作為一種實施方式，密封膠條20分別設(shè)于主夾體2、左扇形夾體4和右扇形夾體3的側(cè)面上，密封膠條20之間的接觸面為彼此相配合接觸的波浪形結(jié)構(gòu)，或者為齒形結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)多層密封，保證檢測裝置內(nèi)的密封性。

作為一種實施方式，密封彈性層11為具有一定厚度的密封橡膠層，密封橡膠層用于在檢測裝置內(nèi)部形成密封空間，同時以用于適應(yīng)不同管徑的油套管，保證適應(yīng)性和密封性。

進一步，主夾體2的上端對稱設(shè)置有吊環(huán)8，主夾體2上，液壓夾緊裝置的上方設(shè)有用于接氣壓控制回路21的氣口13，液壓夾緊裝置上設(shè)有用于接液壓控制回路22的油口34。

更進一步地說，本發(fā)明的油套管氣密性檢測裝置的檢測系統(tǒng)包括氣壓控制回路21和液壓控制回路22，如圖6至圖8所示，氣壓控制回路21包括用于提供氣壓的氣源33，氣源33通過氣壓管路依次與空氣過濾器27、空氣壓縮機29、電控閥30、快速排氣閥31和壓力表24連接，電控閥30用于調(diào)控空氣壓縮機29所輸送的氣壓并將氣壓顯示在壓力表24上，氣體壓力達到所需壓力后，關(guān)閉電控閥30，保持壓力恒定，主夾體2的上端設(shè)有氣體壓力傳感器1，氣體壓力傳感器1將檢測裝置內(nèi)部密封空間的壓力信息通過傳送線23顯示在壓力表24上，快速排氣閥31安裝于主夾體2上的氣口13處，用于氣壓控制回路21的快速排氣泄壓，安全可靠；液壓控制回路22包括用于提供液壓油的液壓源12，液壓源12通過液壓管路與換向閥和調(diào)速閥32連接，換向閥和調(diào)速閥32調(diào)控進入液壓缸5的液壓油，以控制液壓夾緊裝置執(zhí)行壓緊、壓緊保持和松開三種操作。

更進一步地說，上述的檢測系統(tǒng)的檢測方法包括以下步驟：

步驟1、將檢測裝置推向油套管節(jié)箍外部，通過卡扣開關(guān)7將左扇形夾體4和右扇形夾體3扣緊，并使檢測裝置夾緊油套管，更具體地說，合頁10合上左扇形夾體4和右扇形夾體3，然后通過卡扣開關(guān)7上的活動卡環(huán)扣上右扇形夾體的固定卡板18，扳動鎖扣15進行鎖緊，進而使檢測裝置夾緊油套管；

步驟2、啟動液壓源開關(guān)35，換向閥和調(diào)速閥32調(diào)控進入液壓缸5的液壓油，控制液壓夾緊裝置執(zhí)行壓緊操作，液壓夾緊裝置壓緊左扇形夾體4和右扇形夾體3，使檢測裝置的內(nèi)壁夾緊油套管，更具體地說，如圖6和圖8所示，液壓源開關(guān)35啟動后，三位四通換向閥右位工作，二位五通換向閥左位工作，進而形成差動連接，液壓缸5快速工作且伸出推力桿19，通過傳動鉸桿9和壓緊塊壓緊左扇形夾體4和右扇形夾體3，使檢測裝置的內(nèi)壁夾緊油套管，保證密封性；

步驟3、步驟2完成后，啟動保持開關(guān)25，換向閥和調(diào)速閥32控制液壓夾緊裝置執(zhí)行壓緊保持操作，液壓夾緊裝置繼續(xù)壓緊左扇形夾體4和右扇形夾體3，使檢測裝置內(nèi)的油套管保持被夾緊狀態(tài)，更具體地說，啟動保持開關(guān)25后，三位四通換向閥右位工作，二位五通換向閥右位工作，推力桿19繼續(xù)工作，通過傳力鉸桿9和壓緊塊6繼續(xù)壓緊左扇形夾體4和右扇形夾體3；

步驟4、打開氣源開關(guān)36，氣體通過空氣過濾器27經(jīng)空氣壓縮機29進行加壓，加壓氣體通過氣口13進入檢測裝置中，電控閥30調(diào)控進入檢測裝置中氣體壓力并顯示于壓力表24上，達到試驗壓力后，電控閥30關(guān)閉，進行套管氣密性檢測，如圖6和圖7所示；

步驟5、步驟4完成后，通過氣體壓力傳感器1進行待測油套管的氣密性檢測，氣體壓力傳感器1將檢測裝置內(nèi)部密封空間的壓力信息通過傳送線23顯示在壓力表24上，通過觀察壓力表24的示數(shù)是否波動從而判斷油套管是否泄漏，實現(xiàn)對油套管的氣密性檢測；

步驟6、檢測完成之后，啟動排氣開關(guān)14，快速排氣閥31進行泄壓，泄壓完后，打開卡扣開關(guān)7，再啟動泄油開關(guān)26，換向閥和調(diào)速閥32控制液壓夾緊裝置執(zhí)行松開操作，即三位四通換向閥左位工作，二位五通換向閥右位工作，液壓缸5進行泄壓，推力桿19快速收回，液壓夾緊裝置松開左扇形夾體4和右扇形夾體3，左扇形夾體4和右扇形夾體3由壓緊狀態(tài)變?yōu)樗砷_狀態(tài)，取出油套管后氣密性檢測結(jié)束。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，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、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。