[发明专利]一种石油管材高温高压三点弯曲压力釜装置

说明书

本发明公开了一种石油管材高温高压三点弯曲压力釜装置，属于管材试验技术领域。主要包括油缸、导杆、V型块以及密封组件，油缸11推动导杆，通过V型块将竖直向上的弯曲载荷传递到试件上，管体发生弯曲变形，此时密封组件跟随密封。通过温度测量装置及高温高压信号引出装置检测釜内实时温度及管体贴片位置实时应变。本发明采用具有密封跟随及间隙补偿功能的密封结构，保证了密封面出现大变形时密封的可靠性；油缸连接结构具有隔热功能及高效的散热性，避免了油缸工作时受到来自釜体热传递的热量影响。

技术领域

本发明属于管材试验技术领域，具体涉及一种石油管材高温高压三点弯曲压力釜装置。

背景技术

石油套管及接头在深井中处在高温、高压(内压/外压)、拉伸/压缩、弯曲等复杂工况下，目前国内外还没有能够模拟管体三点弯曲载荷的高温高压釜设备。该高温高压釜需以下能力：最高承受内压210MPa；工作温度180℃；具有粗糙表面密封能力；密封结构具有一定间隙自适应调整能力；试件可从压力釜两端伸出；具有三点弯曲加载装置；试验件在高温高压环境中弯曲变形后，釜体两端密封无泄漏。

发明内容

为了解决上述问题，或实现上述功能，本发明提供了一种适用于高温高压环境，具有三点弯曲试验能力，同时便于现场安装，且具有高可靠性的压力釜装置。

本发明石油管材高温高压三点弯曲压力釜装置，主要包括：

压力釜主体，具有承压容腔，所述承压容腔两端开口；

法兰，固定在所述压力釜主体的两端开口处，中间开有适配所述石油管材外径的通孔，所述法兰的通孔在背离压力釜主体的一面具有向外扩张的锥形台阶；

密封组件，套设在所述石油管材上，并设置在压力釜主体的承压容腔开口处，一端挤压在法兰的端面上，另一端挤压在所述承压容腔内部的台阶上；

调心机构，具有与所述锥形台阶匹配的锥形面，其受压固定至所述法兰上时，能够禁锢所述石油管材；

导杆，穿过所述压力釜主体的承压容腔侧壁，并被所述承压容腔侧壁分为内端与外端，所述内端顶接在所述石油管材上，所述外端连接油缸的活塞杆。

优选的是，所述密封组件自接触法兰的一端向接触所述承压容腔内部的台阶的一端依次包括密封槽型件、主动密封圈、挡板以及调节段，其中，密封槽型件包括内径较大的第一部分及内径较小的第二部分，主动密封件设置在由所述第一部分与所述第二部分所限定的台阶位置处，该密封槽型件与所述第一部分之间设置有气腔，所述气腔能够充入高压气体。

优选的是，密封槽型件的外圈与压力釜主体内壁之间设置有O型圈和/或挡圈。

优选的是，所述导杆的内端通过V型块顶在所述石油管材上。

优选的是，所述油缸通过过渡法兰固定在压力釜主体的承压容腔侧壁上。

优选的是，所述过渡法兰与所述油缸之间，以及所述导杆与所述油缸的活塞杆之间均设置有隔热垫。

优选的是，所述压力釜主体上贯穿导杆的通孔处设置有多级台阶，并适配安装有具有多级台阶的过渡压板，所述过渡压板套接在所述导杆上，过渡压板与导杆之间，以及过渡压板的多级台阶与所述通孔的多级台阶之间均设置有密封圈。

优选的是，所述密封圈包括氟胶O形圈及挡圈。

本发明的优点在于：

(1)研制了一种新型的高温高压三点弯曲压力釜设备，该设备能够更真实模拟油井管在深井中的工况，为石油管及接头性能评价标准的制定提供技术支持。

(2)该设备能够满足210MPa，180℃，狗腿度为50°/30m的高温高压三点弯曲试验。

(3)研制了具有跟随密封功能的釜体端部密封结构，能够满足密封面大变形工况密封。