[实用新型]一种油套管全尺寸弯曲加载试验系统

说明书

一种油套管全尺寸弯曲加载试验系统，包括机架和至少三个加载单元；所述机架呈立柱设置，立柱上贯穿设置竖直滑槽；加载单元依次滑动设置在竖直滑槽内，两端的加载单元用于油套管试样的固定，中间的加载单元用于油套管试样的弯曲加载；所述的加载单元均包括丝杠、加载电机和升降装置；所述升降装置滑动设置在竖直滑槽内，升降装置上设置有与立柱连接的定位装置；所述丝杠穿过竖直滑槽转动设置在升降装置上；丝杠一端螺纹连接轴向定位的丝杠螺母，另一端端部活动套设夹持机构；夹持机构用于固定夹持油套管试样；所述加载电机的传动轴经涡轮蜗杆连接驱动丝杠螺母。还包括力传感器和位移传感器，增加了实时测量弯曲载荷和位移参数的功能。

技术领域

本实用新型涉及天然气、石油运输管道检测及防护领域，具体为一种油套管全尺寸弯曲加载试验系统。

背景技术

油管是在钻探完成后将原油和天然气从油气层运输到地表的管道，套管是用于深井和复杂地层条件对油、气井井壁起支撑固定作用的管道，是维持油井运行的生命线，油套管本身由于某种原因而损坏，可能导致整口井的减产，甚至报废。为保证钻井和完井后整个油井的正常运行，对油套管综合性能要求十分苛刻，石油套管必须满足高抗拉、压、弯、扭应力等性能，为了避免油套管出现损坏，相关的工作人员应做好预防油套管损坏的措施，提高油套管的使用寿命。

质量高的油套管可以提高石油出油的效率，不同钢级、不同螺纹的油套管力学性能均匀差异。在油套管使用前，进行全尺寸拉、压、弯曲试验，检验其材料强度、极限载荷以及疲劳寿命等，综合评估其力学性能，确定其适合使用的地质条件，是保证油气井增产增效、安全可靠性的有效的手段。

油套管是一种大口径管材，现有弯曲试验装置多为吊装式、单梁固定、液压式加载，效率低、控制精度不高。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种油套管全尺寸弯曲加载试验系统。该系统弯曲加载力矩大，控制精度高，效率高，安全性高，可调节加载位置，具备测量弯曲载荷、位移功能。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种油套管全尺寸弯曲加载试验系统，包括机架和至少三个加载单元；

所述机架呈立柱设置，立柱上贯穿设置竖直滑槽；加载单元依次滑动设置在竖直滑槽内，两端的加载单元用于油套管试样的固定，中间的加载单元用于油套管试样的弯曲加载；

所述的加载单元均包括丝杠、加载电机和升降装置；

所述升降装置滑动设置在竖直滑槽内，升降装置上设置有与立柱连接的定位装置；

所述丝杠穿过竖直滑槽转动设置在升降装置上；丝杠一端螺纹连接轴向定位的丝杠螺母，另一端端部活动套设夹持机构；夹持机构用于固定夹持油套管试样；

所述加载电机的传动轴经涡轮蜗杆连接驱动丝杠螺母。

优选的，所述夹持机构为抱持装置，所述抱持装置包括两个抱箍，其中一个抱箍活动套设在丝杠端部，两个抱箍通过螺栓连接形成的抱环固定夹持油套管试样。

优选的，还包括力传感器，所述力传感器设置在弯曲加载的丝杠上，所述力传感器的一端与夹持机构固定连接，另一端与丝杠夹持端端部固定连接。

优选的，还包括位移传感器，所述位移传感器为接触式位移传感器，设置在升降装置内，接触式位移传感器的接触件与丝杠相接触。

优选的，所述加载单元为四个，两端的两个加载单元用于油套管试样的固定，中间的两个加载单元用于油套管试样的弯曲加载。

优选的，所述立柱上竖直固定有齿条，升降装置上连接传动齿轮箱，传动齿轮箱输入轴上连接升降电机，输出轴上连接输出齿轮，输出齿轮与齿条相啮合；升降电机通过控制输出齿轮在齿条上下移动进而调节升降装置的位置。