[发明专利]高精度螺纹连接密封性检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度螺纹连接密封性检测装置。

背景技术

在石油天然气行业中，管柱作为油气流通的空间，在高压油气井中往往要承受很高的压力，所以它们之间的密封性显得尤为重要。尤其是天然气井，高压油套管在连接形成管柱后往往需要对连接丝扣处进行密封性检测，一旦一处密封不严出现刺漏，将形成重大的事故，后果不堪设想。

现有技术中保证油管柱或套管柱及辅助工具密封性的办法是：在实验室内把每根油管或套管的公扣和母扣，分别和标准的母扣和公扣连接，建立密闭空间，然后往油管或套管密闭空间内注入一定量的高压检测气体，再用水浸没油管或套管或者辅助工具丝扣密封。检测合格后，再把油管或套管或辅助工具从接头卸下，分别运输到施工现场使用。在油田施工现场，油管或套管或辅助工具是逐根连接在一起形成管柱的，因此上述设备在现场无法适用，只能证明油管或套管出厂时的丝扣连接处在承受规定压力下的密封性。即使经过检测合格的油套管，也不能保证在现场连接后的密封性，因为油套管从出厂到施工现场的连接过程可能在搬运，运输过程中造成丝扣的损伤、变形，下入油气井过程中丝扣的磕碰而出现密封不合格的情况。

而在现场施工中为了避免以上因素对管柱密封性的影响，通常采取的办法是在油气井中下完油套管后采用两头封堵加高压水蹩压的设备进行检测，如果稳压一段时间有压降则密封性不合格，反之则合格。这种设备有两个问题：第一、试压介质与后期适用介质不一样，水密封不能代表气密封，水试压检漏的精度远没有气试压检漏的精度高；第二、下完管柱后试压，如果有渗漏，很难确定部位，即使确定部位也无法采取补救措施，只能从井内起出管柱重新下入，并且不能杜绝再次下入后发生渗漏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作方便，检测迅速，精度更高，且能在施工现场对连接后的油套管直接做检测的高精度螺纹连接密封性检测装置。

本发明高精度螺纹连接密封性检测装置，包括沿竖直方向设置的上芯轴，上芯轴的顶端与上挂头的底端采用螺纹相连，上芯轴的外侧壁上从上到下依次套装有第一上锥圈、第一橡胶弹簧、第一下锥圈、第一硬环、第一胶筒和上汽缸缸体，上汽缸缸体的底端顶在上芯轴的轴肩上，上汽缸缸体内的上部设有上气压工作腔，第一上锥圈的顶端与上锁母的底端相贴，上锁母旋装在所述上芯轴上，上芯轴的底端与阀体的顶端固定相连，阀体的底端与下芯轴的顶端固定相连，下芯轴的外侧壁上从下到上依次套装有第二下锥圈、第二橡胶弹簧、第二上锥圈、第二硬环、第二胶筒和下汽缸缸体，下汽缸缸体的顶端顶在下芯轴的轴肩上，下汽缸缸体内的下部设有下气压工作腔，第二下锥圈的底端与下锁母的顶端相贴，下锁母旋装在所述下芯轴上；

所述上芯轴上沿竖直方向设有贯通整个上芯轴的上中心充气管路，上中心充气管路的进气口处旋装有双公接头，上中心充气管路的中部与上气压工作腔相通，所述下芯轴沿竖直方向设有下中心充气管路，下中心充气管路的中部与下气压工作腔相通，所述阀体上沿竖直方向设有阀芯座安装孔，阀芯座安装孔内设有阀芯座，阀芯座上沿竖直方向设有阀芯安装孔，阀芯安装孔的下部为锥角朝上的圆台形，阀芯安装孔内采用间隙配合插装有阀芯，阀芯的底端设有锥形的密封帽，密封帽的侧壁与阀芯安装孔下部的圆台形孔相配合，所述阀芯的底端与压力弹簧的顶端相贴，压力弹簧的底端顶在所述阀芯安装孔内的台阶上，所述阀芯的顶端与调整压盖的底端相配合，调整压盖采用螺纹连接旋装在阀芯座安装孔内的上部，调整压盖上沿竖直方向设有与阀芯顶端连通的通孔，所述阀芯座安装孔内的中部沿径向设有穿透所述阀体的中心孔，所述阀体上竖直方向设有一个以上的压力气体通道，所述阀体的上部设有上气室，上气室与上中心充气管路、调整压盖上的通孔和全部压力气体通道的顶端相通；

所述阀芯座安装孔的下部设有释放塞座，释放塞座上沿竖直方向设有通孔，释放塞座上的通孔内的下部设有释放塞，释放塞上下可动地设置在所述阀体内下部的空腔内，释放塞的下部与所述阀体的内壁相配合，释放塞的下端与释放弹簧的顶端相贴，释放弹簧的底端顶在所述阀体上或所述下芯轴的顶端；所述阀体下部设有下气室，释放塞下部设有旁斜通孔，所述下气室与所述压力气体通道的底端、旁斜通孔的顶端相通，旁斜通孔与下中心充气管路气路相通。

本发明高精度螺纹连接密封性检测装置，所述上芯轴在所述上气压工作腔的位置设有径向的上汽缸缸体充气孔，上汽缸缸体充气孔与上中心充气管路连通；所述下芯轴在所述下气压工作腔的位置设有径向的下汽缸缸体充气孔，下汽缸缸体充气孔与下中心充气管路连通。