CN209858333U - 一种套管抗外挤压实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种套管抗外挤压实验装置，包括实验套管、半圆试压筒、液压器、密封组件，实验套管经过管体中部的螺纹连接，外部扣接有两具半圆试压筒，两半圆试压筒体接触表面平整，设有密封胶槽，均匀压紧内填的密封胶带；半圆试压筒中部设有液压器，液压器的径向加压方向正对实验套管中部的螺纹连接处；在两半圆试压筒的两端分别设有半螺纹环，扣接在实验套管上的状态下两半螺纹环够成螺纹环，与分别两端的密封组件形成螺纹密封。本实用新型通过在半圆试压筒两段加入半螺纹，并在两半圆试压筒组合成的扣接外筒两端使用密封组件形成螺纹密封，显著提高了装置的整体密封性能，使所得实验数据更加真实可靠的同时，保证了装置的安全性。

Description

一种套管抗外挤压实验装置

技术领域

本实用新型涉及石油套管实验装置技术领域，特别是一种套管抗外挤压实验装置。

背景技术

钻井是现代石油工业中的重要一环，随着近年来对深井、超深井、高压气井、高温高压井等特殊地质条件油气井的钻采要求的增加，对钻井过程中套管性能的评价逐渐成为油气井研究的重要部分，而套管性能的研究中较为关键的一部分是对套管的失效性能进行评价。

公开号为CN205691424U的中国专利公开了一种可以测出套管在受力弯曲状态下的失效性能的实验装置，通过在试验装置外筒上方设置径向液力加压器，使套管在受到外力周向挤压同时也受到一个轴向弯曲力的作用，能够较为真实地模拟出套管在复杂地层条件下的受力情况，实验效果较好。上述装置主要依靠半筒体、套管、密封圈与堵头的扣接和挤压构成密闭体系，该密封体系缺乏限位组件，在使用高压液体和液力加压器的高承压状态下，装置组件可能因高压出现崩落，密封部件也容易出现泄漏，影响实验数据的采集，导致结果出现偏差。此外，高压液体泄漏和装置组件的崩落也可能导致人员损伤和财产损失。

实用新型内容

为解决上述技术问题，提出了一种套管抗外挤压实验装置。

一种套管抗外挤压实验装置，包括实验套管、液压器、半圆试压筒、密封组件，所述实验套管包括套管管体，套管管体分为两部分，经连接螺纹连接为整体套管；所述液压器包括液压推手、胶圈，所述液压推手设在半圆筒体中部，穿过半圆筒体指向套管管体的径向方向，所述胶圈在半圆筒体与液压推手之间的密封槽中，所述半圆试压筒包括半圆筒体、进液管和密封胶带，所述半圆筒体两端内侧紧贴套管管体，呈环状扣接在套管管体上，扣接状态下半圆筒体中部与套管管体形成腔体结构，双半圆筒体两端的半圆螺纹构成螺纹环，所述进液管设在半圆筒体周侧面，与腔体结构相连，所述密封胶带设在两半圆筒体接触表面的密封胶槽中；所述密封组件包括排液管、密封头、密封胶圈和单向阀，所述排液管设置在密封头中，所述密封头对称设置在半圆筒体的两侧，密封头上设有圆形螺纹，与扣接状态下双半圆筒体上的螺纹环相互咬合，所述密封胶圈设在密封头与半圆筒体螺纹环咬合后的缝隙中，所述单向阀设在任一密封头的排液管的外部进液口上。

优选的，所述半圆筒体轴向长度与套管管体轴向长度相等。

装置使用时，两节套管经连接螺纹连接为套管整体，在套管外部扣接半圆筒体和密封胶带，使得双半圆筒体与管体壁构成一个密闭的环状腔体，并使双半圆筒体构成的圆筒两端形成螺纹环，之后将密封头和密封胶圈经过螺纹环旋转安装至双半圆筒体上，保证密封头与套管内部形成一个腔体结构，密封头将对双半圆筒体形成限位，然后经进液管向双半圆筒体与套管壁组成的环状腔体中注入高压液体，注满高压液体后又经一侧密封头排液管上安装的单向阀向套管内的腔体中注入显色液体，启动外部压力源，带动液压推手向管体施加径向压力，承受一定程度的围压与径向压力之后套管发生较大形变，出现失效，高压液体进入套管腔体中，将显色液体从密封头另一侧的排液管挤出装置外，从而得出外加压力与套管失效之间的关系。

综上，本实用新型的有益效果是：

1、通过添加密封头，形成轴向密封的同时，也确保了在后面注入高压液体和使用液压推手加压的时候半圆筒体受到的限位作用，保证装置结构的紧密，避免密封失效；

2、进一步提高了装置的稳定性，避免了高压液体泄漏和可能的装置组件受高压崩落所带来的危险，确保了装置使用的安全。

附图说明

图1是本实用新型剖面结构示意图；

图2是双半圆筒体正视图；

图中1排液管，2密封头，3密封胶圈，4半圆筒体，5进液管，6液压推手，7胶圈，8 连接螺纹，9套管管体，10半圆螺纹，11单向阀，12密封胶带。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例：

参照图1、图2，套管管体9分为两部分，经连接螺纹8连接为整体套管，液压推手6设在半圆筒体4中部，穿过半圆筒体4指向套管管体9的径向方向，胶圈7在半圆筒体4与液压推手6之间的密封槽中，半圆筒体4两端内侧紧贴套管管体9，呈环状扣接在套管管体上9，扣接状态下半圆筒体4中部与套管管体9形成腔体结构，双半圆筒体4两端的半圆螺纹10构成螺纹环，进液管5设在半圆筒体4周侧面，与腔体结构相连，密封胶带12设在两半圆筒体 4接触表面的密封胶槽中，排液管1设置在密封头2中，密封头2对称设置在半圆筒体4的两侧，密封头2上设有圆形螺纹，与扣接状态下双半圆筒体4上的螺纹环相互咬合，密封胶圈3设在密封头2与半圆筒体4螺纹环咬合后的缝隙中，单向阀11设在任一密封头2的排液管1的外部进液口上。

本实用新型的使用步骤为：

套管管体9两部分经连接螺纹8组合为整体套管后，外部扣接双半圆筒体4，两半圆筒体4接触表面的密封胶槽中填装密封胶带12，之后将装有密封胶圈3的两密封头2旋转分别安装至双半圆筒体4两端构成的螺纹环上。

检查完装置组合情况确保正常后，经进液管5向套管与双半圆筒体4构成的腔体中注入高压液体，并经单向阀11向套管管体9与密封头2组成的腔体中注入显色液体，然后启动液压泵，提高高压液体对套管施加的围压，同时启动外部加压装置，推动机械推手6向套管管体施加径向力，胶圈7可确保机械推手在运动时装置的密闭性。

套管管体9在扣接的双半圆筒体4内受到高压液体提供的周向压力和机械推手6提供的径向弯曲力的共同作用下，开始出现形变，直至套管管体9承受压力过大导致明显弯曲，高压液体进入套管内部，显色液体从排液管1流出，此时套管失效。从记录得到的液压泵与外部加压装置提供的压力随时间的变化，可得到模拟真实条件下套管失效与外部压力变化的关系。

本实施例中，通过在实验装置的双半圆外筒4的两端分别设置两个使用螺纹旋钮紧固的密封头2，使装置整体在承受高压液体的周向高压和机械推手的径向挤压的时候，装置各部分的位置被牢固限定，使个各部件的紧密结合，有效地确保了整个实验装置的密封性能，从而得到准确可靠的实验数据，同时也避免了装置在承受高下的情况下因结合不紧密导致的部件崩落或液体泄漏，保证了实验的安全进行。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种套管抗外挤压实验装置，包括实验套管、液压器、半圆试压筒、密封组件，所述实验套管包括套管管体(9)，套管管体(9)分为两部分，经连接螺纹(8)连接为整体套管；所述液压器包括液压推手(6)、胶圈(7)，所述液压推手(6)设在半圆筒体(4)中部，穿过半圆筒体(4)指向套管管体(9)的径向方向，所述胶圈(7)在半圆筒体(4)与液压推手(6)之间的密封槽中，其特征在于：

所述半圆试压筒包括半圆筒体(4)、进液管(5)和密封胶带(12)，所述半圆筒体(4)两端内侧紧贴套管管体(9)，呈环状扣接在套管管体上(9)，扣接状态下半圆筒体(4)中部与套管管体(9)形成腔体结构，双半圆筒体(4)两端的半圆螺纹(10)构成螺纹环，所述进液管(5)设在半圆筒体(4)周侧面，与腔体结构相连，所述密封胶带(12)设在两半圆筒体(4)接触表面的密封胶槽中；

所述密封组件包括排液管(1)、密封头(2)、密封胶圈(3)和单向阀(11)，所述排液管(1)设置在密封头(2)中，所述密封头(2)对称设置在半圆筒体(4)的两侧，密封头(2)上设有圆形螺纹，与扣接状态下双半圆筒体(4)上的螺纹环相互咬合，所述密封胶圈(3)设在密封头(2)与半圆筒体(4)螺纹环咬合后的缝隙中，所述单向阀(11)设在任一密封头(2)的排液管(1)的外部进液口上。

2.根据权利要求1所述的一种套管抗外挤压实验装置，其特征在于：所述排液管(1)一端连接密封头(2)与套管管体(9)内部，另一端连接整个装置外部。

3.根据权利要求1所述的一种套管抗外挤压实验装置，其特征在于：所述半圆筒体(4)轴向长度与套管管体(9)轴向长度相等。