CN102758620B - 井控和井口设备试压装置 - Google Patents

Abstract

属于井控和井口设备的承压安全性能检测装置的井控和井口设备试压装置，用于井控和井口设备的承压密封性测试。本发明密封缸的运动部件中心的注液通道连接盲板法兰的中心通孔，通达井控和井口设备的腔内；注液通道上安装背压阀，背压阀入口连通注液孔，出口连通注液通道，注液孔连通介质压力源。本发明解决了现有井控和井口设备试压装置的试压盲板与井控设备法兰盘结合、试压使用两个独立的液压介质注入口、通道，致使井控和井口设备试压装置内流路复杂，制作成本加大，介质漏点概率加大，影响长时间的保压稳压的技术问题。本发明具有起压快，漏点少，稳压可靠，加工、制造成本低的优点。

Description

井控和井口设备试压装置

技术领域

本发明属于井控和井口设备的承压安全性能检测装置，具体的讲是一种井控和井口设备试压装置。

背景技术

油田的井控关系生产安全，现有防喷器和采油树等井控和井口设备试压装置的密封和加压是分成两套独立的液流***。《石油机械》2010年 第38卷第10期刊载《防喷器室内和现场试压工艺研究与应用》文章，其中阐述了研制的防喷器试压连接器，该防喷器试压连接器的活塞座固定，由活塞座注入液压油，顶缸上升，卡箍在液压作用下使防喷器法兰盘与试压盲板紧密结合；由盲板注入高压液体进行防喷器试压工作。因而，该连接器内流路复杂，制作成本加大，液压介质漏点概率加大，影响到长时间的保压稳压。

发明内容

本发明要解决现有井控和井口设备试压装置使用独立的两个液压介质注入口和两条通道，致使井控和井口设备试压装置内流路复杂，制作成本加大，介质漏点概率加大，影响到长时间的保压稳压的技术问题，提供一种试压盲板与井控和井口设备法兰盘结合及井控和井口设备试压使用同一个液压介质注入口和通道的井控和井口设备试压装置，简化试压装置内流路，降低制作成本，减少漏点概率，增加长时间、保压稳压的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种井控和井口设备试压装置，包括驱动半开卡箍开合的开合油缸，盲板法兰和装置底座，柱塞与高压缸筒配合组成密封缸，柱塞作为密封缸的运动部件，高压缸筒作为密封缸的固定部件固定连接装置底座，或高压缸筒作为密封缸的运动部件，柱塞作为密封缸的固定部件固定连接装置底座；盲板法兰可拆卸的密封连接在运动部件顶面；盲板法兰顶面与井控和井口设备法兰盘底面通过密封环密封结合；密封缸的运动部件中心的注液通道连接盲板法兰的中心通孔，通达井控和井口设备的腔内；注液通道上安装背压阀，背压阀入口连通注液孔，背压阀出口连通注液通道；注液孔连通介质压力源。

开合油缸驱动半开卡箍分开，盲板法兰密封连接在密封缸的运动部件的顶面，盲板法兰顶面与井控和井口设备法兰盘底面通过密封环密封结合。开合油缸驱动半开卡箍合拢，围住柱塞与高压缸筒、盲板法兰与井控和井口设备法兰盘。介质压力源输出的压力液体经注液孔注入，由于背压阀弹簧对背压阀阀瓣的压力作用，背压阀阀瓣与背压阀阀座密切配合，在密封缸的运动部件的下部建立起压力，推动密封缸的运动部件、盲板法兰及井控和井口设备上移，直至井控和井口设备法兰盘顶面与半开卡箍上口向内的凸台接触。随着注入压力液体压力的升高，克服背压阀弹簧压力，背压阀阀瓣离开背压阀阀座开启，注入的压力液体经注液通道、盲板法兰的中心通孔，到达井控和井口设备的腔内，进行充液试压保压。本发明使用同一个注液孔，注入同一液压介质的低压压力液体及高压压力液体，共用一个注液通道，具有起压快，漏点少，稳压可靠，同时也降低了加工、制造成本。

密封缸的运动部件的底端面积大于盲板法兰与井控和井口设备法兰盘之间密封环内的面积。通过面积差实现井控和井口设备法兰盘的上端面与半开卡箍上口向内的凸台紧密接触、盲板法兰顶面与井控和井口设备法兰盘底面结合密封。

背压阀阀座固定连接在柱塞中心的注液通道下端，背压阀阀座轴线与注液通道轴线重合；背压阀弹簧的下端接触背压阀阀瓣，上端抵靠在注液通道内的台阶上；背压阀通流孔连通注液孔和背压阀阀座与背压阀阀瓣密封面的下部；背压阀阀瓣下端的定位柱与背压阀阀座的定位通孔滑动配合；高压缸筒的缸口向上，固定安装在装置底座上的高压缸筒底部的液流通道轴线与背压阀阀座的轴线重合，注液孔连通液流通道。柱塞推动盲板法兰及井控和井口设备上移，井控和井口设备法兰盘的顶面与半开卡箍上口向内的凸台还没有接触时，背压阀阀瓣与背压阀阀座密封，背压阀阀瓣阻挡了背压阀通流孔与注液通道的连通；井控和井口设备法兰盘的顶面与半开卡箍上口向内的凸台接触后，压力液体顶起背压阀阀瓣，背压阀通流孔与注液通道连通。通常，密封缸的高压缸筒底部厚度远小于柱塞的高度。柱塞的高度为背压阀的安装提供了空间位置，背压阀内置在高压柱塞中心底部，简化了背压阀的总体结构，安装、维护方便，降低了背压阀的制作成本。柱塞作为密封缸的运动部件为本发明预密封、低压注水及高压加压共用一个液流通道提供了必要条件，同时通过背压阀的背压作用实现了井控和井口设备法兰与盲板法兰最初的紧密结合，即起到了本装置工作流程中的预密封作用，避免了再单独设置预密封液流通路的繁琐。

注液孔连通压力泵，注液孔注入的液体是压力水或乳化液。

注液孔连通液压增压器，注液孔注入的液体是压力水或乳化液。

盲板法兰的中心通孔连通泄压孔。结构简单，便于加工使用。

两只半开卡箍分别与安装在装置底座上的一个开合油缸的缸杆铰接。

本发明的优点是：密封缸的运动部件中心的注液通道连接盲板法兰的中心通孔，通达井控设备的腔内；注液通道上安装背压阀，背压阀入口连通注液孔，背压阀出口连通注液通道，注液孔连通介质压力源。本发明用同一个注液孔，注入同一介质的低压压力液体及高压压力液体，共用一个注液通道；通过密封缸的运动部件的底端面积跟盲板法兰与井控和井口设备法兰盘之间密封环内的面积差，实现盲板法兰与井控和井口设备法兰盘密封结合。本发明起压快，漏点少，稳压可靠，同时也降低了加工、制造成本。

附图说明

本发明一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

结合附图说明。

图中实施例的高压缸筒5和柱塞4组成密封缸。高压缸筒5是密封缸的固定部件，固定安装在装置底座上；柱塞4是密封缸的运动部件。盲板法兰3可拆卸的密封连接在柱塞4的上端面上，一旦盲板法兰3上的密封槽出现损坏，可以仅仅更换盲板法兰3，降低维修成本。盲板法兰上端面的密封槽与井控和井口设备法兰盘底面的密封槽相对应，密封槽里的密封环将盲板法兰3与井控和井口设备密封结合。本实施例的左右两只半开卡箍1分别与一个安装在装置底座上的开合油缸2的缸杆铰接。实际应用中，也可采用一只双活塞双作用油缸驱动左右两只半开卡箍1开合。本实施例的柱塞中心的注液通道8连接盲板法兰3的中心通孔，通达井控和井口设备的腔内。背压阀6的背压阀阀座固定连接在柱塞4上，位于注液通道8的下端，背压阀阀座轴线与注液通道轴线重合。背压阀弹簧的下端接触背压阀阀瓣的上部，上端抵靠在注液通道8内的台阶上。背压阀通流孔9连通注液孔10和背压阀阀座与背压阀阀瓣密封面的下部。背压阀阀瓣下端的定位柱与背压阀阀座的定位通孔滑动配合。高压缸筒内底的液流通道轴线与背压阀阀座轴线重合，注液孔10连通液流通道。初始状态，背压阀阀瓣受到背压阀弹簧向下压力，背压阀阀瓣靠紧背压阀阀座，达到密封作用，柱塞4接触到高压缸筒5内底面。本实施例的注液孔10连通压力泵，注液孔10注入的压力液体是压力水。本发明在实际应用中，注液孔10还有连通液压增压器的,注液孔10注入的还可能是乳化液等。盲板法兰3的中心通孔连通泄压孔7。开合油缸2驱动两只半开卡箍1分开，进行柱塞4、盲板法兰3及井控和井口设备的结合连接。注液孔10注入的压力液体推动柱塞4带动盲板法兰3及井控和井口设备向上移动，直到井控和井口设备法兰盘的上端面比半开卡箍上口向内的凸台稍低，开合油缸2驱动两只半开卡箍1合拢，使井控和井口设备法兰盘的上端面与凸台靠紧。柱塞4不再上移，液体压力进一步升高，克服背压阀弹簧压力将背压阀阀瓣顶开，压力液体进入井控设备内腔，随着注入水的增加，将井控和井口设备内腔的气体不断从井控和井口设备的排气阀排出，待排气完毕关闭排气阀，进入井控和井口设备的试压保压阶段。

Claims (5)

1.一种井控和井口设备试压装置，包括驱动半开卡箍（1）开合的开合油缸（2），盲板法兰（3）和装置底座，其特征在于柱塞（4）与高压缸筒（5）配合组成密封缸，柱塞（4）作为密封缸的运动部件，高压缸筒（5）作为密封缸的固定部件固定连接装置底座，或高压缸筒（5）作为密封缸的运动部件，柱塞（4）作为密封缸的固定部件固定连接装置底座；盲板法兰（3）可拆卸的密封连接在运动部件顶面；盲板法兰顶面与井控和井口设备法兰盘底面通过密封环密封结合；密封缸的运动部件中心的注液通道（8）连接盲板法兰（3）的中心通孔，通达井控和井口设备的腔内；注液通道（8）上安装背压阀（6），背压阀入口连通注液孔（10），背压阀出口连通注液通道（8）；注液孔（10）连通压力泵或液压增压器；密封缸的运动部件的底端面积大于盲板法兰（3）与井控和井口设备法兰盘之间密封环内的面积。

2.根据权利要求1所述的井控和井口设备试压装置，其特征在于背压阀阀座固定连接在柱塞中心的注液通道下端，背压阀阀座轴线与注液通道轴线重合；背压阀弹簧的下端接触背压阀阀瓣，上端抵靠在注液通道（8）内的台阶上；背压阀通流孔（9）连通注液孔（10）和背压阀阀座与背压阀阀瓣密封面的下部；背压阀阀瓣下端的定位柱与背压阀阀座的定位通孔滑动配合；高压缸筒（5）的缸口向上，固定安装在装置底座上的高压缸筒底部的液流通道轴线与背压阀阀座的轴线重合，注液孔（10）连通液流通道。

3.根据权利要求1或2所述的井控和井口设备试压装置，其特征在于注液孔（10）注入的液体是压力水或乳化液。

4.根据权利要求1所述的井控和井口设备试压装置，其特征在于盲板法兰（3）的中心通孔连通泄压孔（7）。

5.根据权利要求1所述的井控和井口设备试压装置，其特征在于两只半开卡箍（1）分别与安装在装置底座上的一个开合油缸（2）的缸杆铰接。