[发明专利]一种封隔器胶筒的轴向密封试验系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，具体涉及一种封隔器胶筒的轴向密封试验系统及其使用方法。

背景技术

在石油工业的开采作业中，封隔器是指具有弹性的密封元件，并借此封隔环形空间，隔绝产层，以控制产(注)液，保护套管的井下工具，对于封隔器本身来说，最关键的莫过于弹性密封元件，有人比之为封隔器的心脏，因为它在很大程度上影响甚至决定着封隔器系统井下工作的成败。压缩式封隔器是通过对胶筒施加一轴向力使胶筒产生径向变形实现密封功能。

目前对于胶筒的试验研究多数研究的为胶筒与套管接触应力方面的研究，而缺少直接的直观的研究胶筒轴向密封性能的装置。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前分割器胶筒轴向密封性能试验装置缺乏的问题，提供一种封隔器胶筒的轴向密封试验系统及其使用方法，能够直接的直观的对胶筒的轴向密封性能进行测试。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种封隔器胶筒的轴向密封试验系统，包括试验部件、三维非接触应变测量仪、液压动力部件和显示部件，所述试验部件包括测试筒、内筒、上盖和由透明材料制成的外筒，所述内筒设置在所述外筒内从而在所述内筒与所述外筒之间形成筒状腔，所述测试筒设在所述筒状腔中，所述测试筒内壁和外壁分别与内筒和外筒接触，所述上盖覆盖所述筒状腔一端的开口，所述上盖、内筒、外筒和所述测试筒配合形成上腔室，所述测试筒远离所述上盖的一端设置有压持件，用于顶压所述测试筒，所述三维非接触应变测量仪用于测量测试筒的应变，所述液压动力部件用于驱动压持件压紧测试筒，所述显示部件用于显示测试筒的应力和应变。

作为优选，所述液压动力部件包括活塞缸、活塞及测压件，所述活塞设置在活塞缸内并与所述活塞缸内壁形成压力腔，所述活塞缸设置有与所述压力腔相通的增压孔，所述测压件布置在所述活塞与所述压持件之间，所述显示部件还用于显示所述测压件所获取的压力。

作为优选，所述试验部件还包括用于控制所述测试筒温度的温度控制部件，所述显示部件还用于显示所述测试筒的温度。

作为优选，所述温度控制部件包括加热件，所述加热件设置在所述内筒内壁上。

作为优选，所述测试筒下端设置有液体收集器，用于收集从测试筒和外筒之间泄露的液体，所述液体收集器由透明材料制成

作为优选，所述液体收集器内设置有液位监测部件。

作为优选，所述液体收集器上设置有用于显示液位的刻度。

作为优选，所述液体收集器内设置有第二颜色反应物。

本专利申请还公开了一种试验系统的使用方法，该试验系统为上述试验系统，使用时，在通入所述上腔室中的液体中混合第一颜色反应物，在所述液体收集器内布置第二颜色反应物，所述第一颜色反应物与所述第二颜色反应物混合时会发生颜色变化。

作为优选，上述使用方法包括以下步骤：

A、按照使用需求装配所述试验系统，在装配试验系统时，向所述压力腔通入少量流体，再将上述活塞放入所述活塞缸内，使所述活塞接触该少量流体的液面，并在将要通入所述上腔室的液体中混入所述第一颜色反应物，在所述液体收集器内布置第二颜色反应物；

B、调节所述三维非接触应变测量仪的观测头高度和位置，连接好数据采集线路，记录液体收集器中液位的初始高度；

C、向所述压力腔通入高压流体以推动活塞压紧测试筒直至所述测压件的压力达到预设值，向所述上腔室融入步骤A中混合有所述第一颜色反应物的高压液体，直至上腔室中的压力稳定在预设值，保持各参数持续预设时间，记录液体收集器中液位的最终高度；

D、结束试验，关闭向上腔室通入高压液体的设备，确定关闭该设备后再关闭向压力腔通入高压流体的设备，拆解各零部件。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本申请的有益效果是：向上腔室通入一定压力的液体即可进行轴向密封测试试验，通过压持件对测试筒施加一定的压力，根据在测试筒下端发现的上腔通入的液体量，确定轴向密封性能，结构简单，性能可靠；外筒为透明的，因此，若进入上腔室的液体通过测试筒和外筒的接触面泄露出去，在外能够过直接观察，从而能够直观的感测测试筒的轴向密封性能，并且，特别的，通入的液体为具有颜色的液体，液体的颜色与测试筒的颜色不同，能够更加直观的感测测试筒的轴向密封性能，比如采用红色的液体，直观观测，结构简单，稳定可靠。

附图说明

图1为本专利申请试验系统的结构示意图；

图2为本专利申请试验部件的结构示意图；

图3为图2中E的局部放大图。