[发明专利]一种模拟封隔器

说明书

技术领域

本发明涉及石油工业的井下工具的试验装置，特别是涉及一种模拟封隔器。

背景技术

封隔器作为海洋平台钻井系统中的一个重要单元设备，主要用来控制及引导钻井过程中的浅层气以及钻井液远离钻台，保证操作人员以及设备安全。目前国内外油田常用的封隔器主要用收缩式和压缩式两种类型。

收缩式封隔器是利用橡胶件的径向收缩变形来与钻杆接触以实现密封，是油田应用较早、应用最为广泛的分层注水封隔器，其结构简单，使用方便。其核心部件之一是胶筒。在收缩式封隔器工作过程中，胶筒处于苛刻的工况环境中，例如压力与温度的波动。在这种环境下，胶筒会发生疲劳失效的情况，其性能随着时间的推移而逐渐下降，甚至失去使用性能，进而导致封隔器密封失效。然而，由于没有相应的可以在实验室进行试验的试验装置。因此，目前获得收缩式封隔器在密封状态时的密封性能数据的方法是根据封隔器的实际使用情况进行研究总结，这样的测量方法存在周期长，检测数据不可靠，效率低的不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中由于没有相应的可以在实验室进行试验的试验装置而使得目前获得收缩式封隔器在密封状态时的密封性能数据的方法是根据封隔器的实际使用情况进行研究总结的不足。

针对上述问题，本发明提出了一种模拟封隔器，其包括：壳体，形成有上部开口的容纳腔；模拟钻杆，设置在所述容纳腔内并与所述壳体可拆卸连接；锁紧件，设置在所述容纳腔内并套接在所述模拟钻杆上。

根据本发明的模拟封隔器，其包括用于模拟实际工程中使用的外筒的壳体，用于模拟实际工程中使用的钻杆的模拟钻杆以及用于模拟实际工程中使用的胶筒的锁紧件。模拟钻杆安装在壳体内，锁紧件套接在模拟钻杆上。在试验过程中与模拟钻杆形成密封配合时，可以模拟实际工程中应用的封隔器的胶筒锁紧钻杆的密封状态。这样，在实验室条件下，使用本发明的模拟封隔器模拟实际工程中封隔器的密封状态后，通过试验方法对模拟封隔器的密封性能进行检测，从而获得模拟封隔器在密封状态时的密封性能数据。通过试验方法获得检测数据的周期短，保证可靠性，而且效率高，进而为封隔器产品的工程化应用提供技术支持。

在一个实施例中，在所述锁紧件的内表面与所述模拟钻杆的外表面密封配合时，所述锁紧件、所述模拟钻杆以及所述壳体形成第一密封室，所述壳体上设置有连通所述第一密封室与外部环境的第一通孔。

在一个实施例中，所述锁紧件的外表面与所述壳体的侧壁密封配合且所述锁紧件与所述侧壁之间形成有第二密封室，所述壳体上设置有连通所述第二密封室与外部环境的第二通孔。

在一个实施例中，所述模拟封隔器还包括设置在所述锁紧件与所述壳体的底壁之间的支撑件。

在一个实施例中，所述支撑件是套接在所述模拟钻杆上的定位环；所述定位环上设置有径向延伸的第三通孔。

在一个实施例中，所述模拟封隔器还包括设置在所述壳体的开口处并与所述壳体可拆卸连接的端盖，所述端盖抵压在所述锁紧件上。

在一个实施例中，所述锁紧件包括第一固定件、第二固定件以及与所述第一固定件与第二固定件固连在一起的弹性件；所述弹性件设置在所述第一固定件与第二固定件之间。

在一个实施例中，所述第一固定件上设置有吊装孔。

在一个实施例中，所述第一固定件和第二固定件是钢制圆环；所述弹性件是胶筒。

在一个实施例中，所述钢制圆环的外周表面上设置有周向槽，所述周向槽中设置有密封件。

根据本发明的模拟封隔器，其包括用于模拟实际工程中使用的外筒的壳体，用于模拟实际工程中使用的钻杆的模拟钻杆以及用于模拟实际工程中使用的胶筒的锁紧件。模拟钻杆安装在壳体内，锁紧件套接在模拟钻杆上。在试验过程中与模拟钻杆形成密封配合时，可以模拟实际工程中应用的封隔器的胶筒锁紧钻杆的密封状态。锁紧件锁紧模拟钻杆后，锁紧件、模拟钻杆以及壳体之间可以形成第一密封室。通过第一通孔向第一密封室中输入压力来模拟实际工况中石油开采过程中浅层油气上升的压力。在锁紧件与壳体之间形成的第二密封室中输入压力来模拟在紧急情况下使胶筒发生径向变形而锁紧钻杆的工作压力。这样，在实验室条件下，使用本发明的模拟封隔器模拟实际工程中封隔器的密封状态后，通过试验方法对模拟封隔器的密封性能进行检测，从而获得模拟封隔器在密封状态时的密封性能数据。通过试验方法获得检测数据的周期短，保证可靠性，而且效率高，进而为封隔器产品的工程化应用提供技术支持。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。