[发明专利]一种收缩式封隔器模拟试验装置及试验方法

说明书

本发明提出一种收缩式封隔器模拟试验装置及试验方法。收缩式封隔器模拟试验装置包括：模拟封隔器以及第一供压系统；其中，所述模拟封隔器包括壳体、设置在所述壳体内的模拟钻杆以及设置在所述壳体与所述模拟钻杆之间的试验件；在所述试验件与所述模拟钻杆密封配合时，所述试验件、所述模拟钻杆以及所述壳体之间形成第一密封室，所述第一供压系统用于向所述第一密封室供压以试验所述试验件与所述模拟钻杆密封配合后的密封性能。本发明的收缩式封隔器模拟试验装置以试验的方式来测试模拟封隔器的静态密封性，从而在较短周期内获得试验件的性能失效规律，检测结果可靠，效率高，进而为封隔器产品的工程化应用提供了技术保证。

技术领域

本发明涉及钻井设备，特别是涉及一种收缩式封隔器试验装置及试验方法。

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，胶筒橡胶材料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，导致密封失效。目前获得胶筒性能失效规律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通过对封隔器的实际使用情况来获得胶筒性能失效规律的方法存在周期长，检测数据不可靠，效率低的不足。

针对上述问题，本发明提出了一种收缩式封隔器模拟试验装置。收缩式封隔器模拟试验装置包括：模拟封隔器以及第一供压系统；其中，所述模拟封隔器包括壳体、设置在所述壳体内的模拟钻杆以及设置在所述壳体与所述模拟钻杆之间的试验件；在所述试验件与所述模拟钻杆密封配合时，所述试验件、所述模拟钻杆以及所述壳体之间形成第一密封室，所述第一供压系统用于向所述第一密封室供压以试验所述试验件与所述模拟钻杆密封配合后的密封性能。

根据本发明的收缩式封隔器模拟试验装置的实施例，其包括模拟封隔器以及第一供压系统。模拟封隔器包括壳体、设置在壳体内的模拟钻杆以及设置在壳体与模拟钻杆之间的试验件。模拟封隔器的整体结构与现有技术中的封隔器不同，包括的壳体类似于实际工况的地层。在试验件与模拟钻杆密封配合时，试验件、模拟钻杆以及壳体之间形成第一密封室。第一供压系统用于向第一密封室供压以试验试验件与模拟钻杆密封配合后的密封性能。第一供压系统模拟在实际工况条件下的地层中产生的压力。这样，使用本发明的收缩式封隔器模拟试验装置就可以以试验的方式来测试模拟封隔器的静态密封性，从而在较短周期内获得试验件的性能失效规律，检测结果可靠，效率高，进而为封隔器产品的工程化应用提供了技术保证。

在一个实施例中，所述收缩式封隔器模拟试验装置还包括第二供压系统；所述试验件与所述壳体之间形成有第二密封室，所述第二供压系统用于向所述第二密封室供压以实现所述试验件与所述模拟钻杆的密封配合。

在一个实施例中，所述收缩式封隔器模拟试验装置还包括用于将所述试验件压装到所述壳体内的压装机构。

在一个实施例中，所述收缩式封隔器模拟试验装置还包括容纳所述模拟封隔器以及所述压装机构的控温箱。

在一个实施例中，所述收缩式封隔器模拟试验装置还包括容纳所述控温箱的防护箱。

在一个实施例中，所述压装机构包括与所述壳体可拆卸连接的下支撑件。

在一个实施例中，所述控温箱包括底平台，所述下支撑件与所述底平台可拆卸连接。