[实用新型]封隔器试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及试验设备技术领域，具体讲是一种封隔器试验装置。

背景技术

封隔器在石油开采主要作用是隔绝产层，分隔注水等作用，其密封性对封隔器的性能起着关键作用。为了确保分隔器在井下能够正常工作，在工程中需要井上测试后才能将封隔器布置到井下，为了对封隔器进行研究，也需要构建试验系统进行研究。针对封隔器的试验装置，现有技术中已有较多的实现方式。论文《吊装式井下工具试验井口拉压扭系统》（《石油机械》杂志2009年第37卷第3期）提出了一种井下工具试验系统，可对包括封隔器的井下工具进行试验，将加载横梁套装在立柱上，通过油缸驱动加载横梁上下移动，这种实现形式可以使将加载横梁上下移动，便于对不同长度的封隔器进行试验。但在进行模拟试验时，需要对通入模拟井筒的液体加压，压力将会传导到驱动缸上，对驱动缸产生附加载荷，当试验压力较大时，此附加载荷导致驱动缸承受相当大的力量，驱动缸的选型必须要很大。另外，目前驱动缸的工作介质大都为空气或液压油等可压缩的介质，试验时，在平衡附加载荷的过程中，有可能导致驱动缸腔中工作介质体积变化，变化导致连杆发生位移或振动，从而对试验造成不利影响；另外，当封隔器较长时，驱动缸的长度也较长，较长的驱动缸的稳定性较差，从而影响了试验装置的稳定性。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种不同于现有技术方案的封隔器试验装置，减小了驱动缸的长度，系统稳定性更强。

本实用新型的技术方案是：一种封隔器试验装置，包括模拟井筒、连杆、拉杆、加载驱动缸、加载横梁，所述加载驱动缸固定在加载横梁上，连杆一端连接加载驱动缸杆，另一端连接被试封隔器，所述加载横梁活动套装在拉杆上；其特征在于：还包括步进驱动缸、步进横梁，所述步进横梁也活动套装在拉杆上，所述步进驱动缸的缸座和缸杆分别与步进横梁、加载横梁连接，所述步进横梁与拉杆之间设置可解除的限位装置。

试验前，解除限位装置，步进驱动缸可驱动步进横梁沿拉杆移动，移动到位后，限位装置锁紧，采用这种方式，步进驱动缸的行程大大缩短，保证了试验装置的稳定性。

作为本实用新型封隔器试验装置的一种改进：所述加载横梁上与拉杆之间还设置可解除的限位装置。试验时，锁紧加载横梁上与拉杆之间的限位装置，采用这种方式时，试验压力通过限位装置传导到拉杆上，步进驱动缸不承受试验载荷，从而避免了附加载荷对驱动缸选型以及试验系统的不利影响。调整试验位置时，首先锁紧步进横梁上与拉杆之间的限位装置，步进驱动缸推出，驱动加载横梁到达设定位置，然后锁紧加载横梁上与拉杆之间的限位装置，解除步进横梁上与拉杆之间的限位装置，步进驱动缸缩回（反顺序运动也可）；可使步进横梁和加载横梁以类似于尺蠖的步进运动方式逐渐移动到位；调整更加方便。

所述限位装置的实现方式可以是：拉杆上设置螺纹，拉杆上步进横梁或加载横梁两侧设置螺母。试验前，螺母旋松，步进横梁和加载横梁可在拉杆上滑动。

所述限位装置的实现方式也可以是：拉杆是阶梯形的，横梁上设置卡钳和卡钳驱动部件，所述卡钳驱动部件驱动卡钳嵌入或移出拉杆细段。

以上两种是较为典型的限位装置的实现形式，采用螺母紧固方式，横梁可停留在拉杆上的任意位置，封隔器可在模拟井筒任意位置试验。采用卡钳卡紧方式，横梁只能停留在拉杆的特定位置，但采用卡钳驱动部件驱动卡钳，便于实现控制。

卡钳驱动部件可以是卡钳驱动缸，所述卡钳驱动缸以及卡钳的型式可以是以下两种方式的一种：方式一，所述卡钳前部是半圆形且与拉杆细段嵌合，卡钳后部与卡钳驱动缸的缸杆连接，卡钳驱动缸驱动卡钳伸出与缩回；方式二，所述卡钳前部内侧是半圆形且与拉杆细段嵌合，两个卡钳相对安装，卡钳后部铰接控制连杆，控制连杆与卡钳驱动缸的缸杆铰接，卡钳驱动缸驱动卡钳闭合与打开。

在模拟井筒前端设置可解除的限位装置。试验前，松开限位装置，将封隔器插入模拟井筒中，坐封，锁紧限位装置，试验时，限位装置承受试验时产生的附加载荷，可以消除掉附加载荷对加载驱动缸的影响。

所述在模拟井筒前端所设置的可解除的限位装置是限位套。试验前，移除限位套，将封隔器插入模拟井筒中，坐封，安装限位套并采用螺纹紧固，试验时，限位装置承受试验时产生的附加载荷，可以消除掉附加载荷对加载驱动缸的影响。采用限位套及螺纹紧固的方式，设置和操作均方便，本领域技术人员还可以采用其他与其类似的方式。

当模拟井筒立式安装时，拉杆需要固定，可采用以下技术方案：还包括框架，所述拉杆垂直设置，拉杆上端固定在框架上。