[发明专利]一种变规格多尺寸橡胶胶筒高温压缩性能测试装置及方法

说明书

本发明涉及一种变规格多尺寸橡胶胶筒高温压缩性能测试装置，主要由台架盖（1）、套管（3）、端胶筒（15）、应力应变片（12）、支撑座（2）、中胶筒（16）、胶筒（7）组成，在台架盖（1）内设置活塞（8）和推杆（9），用于推动上压缩胶筒（7）挤压胶筒（7），使胶筒（7）发生变形，利用套管（3）上的压力传感器（11）和应力应变片（12）检测压力和应变，通过向中心管（6）内输入热油的方式模拟地层温度，在上压缩胶筒（7）和套管（3）之间通入液体，并通过设置于下压缩胶筒（7）和套管（3）之间的湿度传感器（20）检测胶筒（7）的密封效果。本发明可测出胶筒（7）接触应力和密封性能变化情况，提供有效科研数据。

技术领域

本发明涉及井下封隔器胶筒性能测试领域，特别是一种变规格多尺寸橡胶胶筒高温压缩性能测试装置及方法。

背景技术

橡胶胶筒在井下工具技术领域应用广泛，其利用自身的弹性性能来密封一定空间，是应用广泛的密封元件，其密封性能的好坏直接影响井下工具的使用效率，影响开采产量和收益。为了提高油田产量，国内外许多学者对橡胶胶筒进行了研究，设计了许多实验装置，比如测试高温下橡胶胶筒的接触应力装置、橡胶胶筒密封性能检测装置。这些实验装置都能够测试出橡胶胶筒的接触应力和密封性能，但现有技术中的实验装置，存在缺少高温高压环境同时测试，以及测试胶筒规格单一问题，这些问题导致无法为井下开采活动提供准确的科学数据，导致油田开采采量减少，造成巨大的经济损失，提供因此迫切需要一种变规格多尺寸橡胶胶筒高温压缩性能测试装置。

专利201420267928.1所述的一种封隔器胶筒密封性能测试装置，使用试压泵对本装置打压，在坐封过程完成后，试压泵与试压孔相连接，测试孔与毛细钢管相连接，通过分析收集从测试孔出来的液体或者气体来判断胶筒的密封性能情况，仍没有解决橡胶胶筒在高温高压同时进行工况下橡胶胶筒密封性能变化，以及测试不同直径和高度胶筒的问题。

专利201320799677.7所述的一种封隔器胶筒接触应力试验装置，模拟了封隔器胶筒在井下的受力状况，通过应用光纤传感技术测量各级胶筒对套筒的接触应力大小和分布，但对各级胶筒接触应力的测量仍没有解决橡胶胶筒在高温高压同时进行工况下橡胶胶筒接触应力变化，以及测试出不同壁厚套管和不同直径胶筒的问题。

随着科技的进步，油田勘探的深度越来越深，橡胶胶筒面临的温度和压力越来越高，对具有高性能的橡胶胶筒的需求越来越大，因此迫切需要一种变规格多尺寸橡胶胶筒高温压缩性能测试装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种变规格多尺寸橡胶胶筒高温压缩性能测试装置，可检测橡胶胶筒的的接触应力和密封性能。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种变规格多尺寸橡胶胶筒高温压缩性能测试装置，包括台架盖和支撑座，所述台架盖与支撑座之间设置有中心管、多组压缩套筒和多个套管，其中每组压缩套筒同轴设置，并且每组压缩套筒分为上压缩套筒和下压缩套筒，所述上压缩套筒和下压缩套筒之前设置有胶筒，所述每组压缩套筒与位于外圈的相邻套管之间存在环空，所述环空底部的支撑座上设置有湿度传感器，所述台架盖顶部设置有活塞孔，所述活塞孔内设置有活塞，所述活塞孔底部设置有若干通孔，所述若干通孔内均设置有推杆，所述推杆顶部与活塞下端相抵，推杆底部与上压缩套筒的顶部相抵，所述台架盖上设置有注油孔，所述注油孔与中心管连通，所述套管上设置有若干应力应变片和压力传感器，所述台架盖上设置有与环空连通的注水孔。

进一步地，所述胶筒有两种设置形式，并且胶筒的设置可以选取两种设置形式中的任意一种，所述两种设置形式中的一种为设置单个胶筒，另一种为设置同轴的三个胶筒，分别为两个端胶筒和一种中胶筒。

进一步地，所述台架盖底部为多层台阶状的沉孔，每一层台阶的侧面与一个套管顶部连接，连接方式为螺纹连接，多层台阶可以使台架盖与多种不同尺寸的套管连接，所述套管顶端的外侧面设置有台阶，该台阶抵靠于台架盖上。