[发明专利]封隔器胶筒密封性能测试装置及方法

权利要求书

1.封隔器胶筒密封测试装置，其特征在于，包括：竖直放置的套管，同轴设于所述套管中的中心管，密封所述套管底端与所述中心管底端间隔的支撑底座，由下至上依次接触且套装在所述中心管外侧的下隔环、胶筒、上隔环、加压活塞，多个接触压力测试机构，多个接触位移测试机构，水平贯穿所述套管侧壁的注液口和回液口；

其中，所述加压活塞外侧与所述套管接触，所述下隔环、胶筒、上隔环的外径小于所述套管内径，所述胶筒外侧与所述套管内侧接触；

所述套管侧壁上水平贯穿有多个阵列孔，沿所述套管侧壁高度方向上任意相邻两个阵列孔之间的间距相同，沿所述套管周向方向上任意相邻两个阵列孔之间的间距相同，沿周向方向位于同一高度上的阵列孔个数为偶数；

多个接触压力测试机构对应密封固接在其中一半阵列孔内，多个接触位移测试机构对应密封固接剩余一半阵列孔内，且接触压力测试机构与接触位移测试机构之间关于所述套管中心轴一一对称；

所述注液口设于所述支撑底座顶面与所述胶筒底面之间的所述套管上，所述回液口设于所述胶筒顶面与所述加压活塞底面之间的所述套管上，所述注液口与外部供压系统连接；

所述接触压力测试机构包括：长度大于所述套管侧壁厚度的传力杆、安装在所述传力杆一端的力传感器、紧贴套设于所述传力杆和所述力传感器侧壁的传感器安装座，所述传感器安装座远离所述力传感器的一端穿入所述阵列孔内，且与所述套管内壁持平，在所述阵列孔内的传感器安装座与所述阵列孔内壁紧密固接；

所述接触位移测试机构包括：

固定座，其密封固接在所述阵列孔内；

支座，其同轴固接于所述固定座内部，且位于所述固定座靠近所述套管外侧壁的一端；

位置阀杆，其长度大于所述套管侧壁厚度，且水平穿过所述支座，所述位置阀杆可滑动地设于所述固定座内，所述位置阀杆位于所述固定座内部且远离所述支座的一端固设有凸起，所述凸起套设于位置阀杆外侧壁上；

弹簧，其一端与所述凸起连接，另一端与所述支座连接，当所述套管处于非压缩状态时，所述弹簧处于压缩状态，以使所述位置阀杆靠近所述套管的一端与所述套管外侧壁抵接；

其中，所述固定座远离所述支座的一端与所述位置阀杆密封。

2.如权利要求1所述的封隔器胶筒密封测试装置，其特征在于，所述下隔环与所述支撑底座之间的所述中心管外侧套装有下承压环，所述下承压环外径小于所述套管内径，所述下承压环顶面与所述下隔环底面接触，所述加压活塞与所述上隔环之间的所述中心管上套接有上承压环，所述上承压环外径小于所述套管内径，所述上承压环底面与所述上隔环顶面接触，所述上承压环顶面与所述加压活塞底面接触。

3.如权利要求1所述的封隔器胶筒密封测试装置，其特征在于，沿所述套管竖直方向设置至少5个所述阵列孔。

4.如权利要求1所述的封隔器胶筒密封测试装置，其特征在于，所述力传感器连接有压力分析仪，所述位置阀杆连接有激光位移传感器，所述激光位移传感器连接有位移分析仪。

5.如权利要求1-4任一所述的封隔器胶筒密封测试装置的测试方法，包括以下步骤：

步骤一：将封隔器胶筒密封性能测试装置放置于万能试验机上，所述万能试验机上的下压油缸作用于所述加压活塞，在所述加压活塞作用下所述封隔器胶筒座封；

步骤二：通过所述接触压力测试机构与所述接触位移测试机构检测所述胶筒产生的接触应力与接触位移，根据测定的所述胶筒在所述套管各点的接触应力和接触位移数据，绘制出接触应力和接触位移分布曲线；

步骤三：通过所述外部供压系统向所述注液口注入高压流体，通过所述接触压力测试机构检测所述胶筒产生的接触应力，根据测定的所述胶筒在所述套管各点的接触应力数据，绘制出接触应力分布曲线；

步骤四：外部供压系统泄压、加压活塞卸载后，胶筒收缩，试验装置恢复原样。