油井套管靜水壓檢測設(shè)備設(shè)計與研究.pdf

1、套管泄漏事故是造成油氣井早期失效的重要原因。為保證石油套管工作時的高性能，必須按規(guī)定對套管進行靜水壓檢查。因此，研制高性能套管靜水壓試驗設(shè)備意義重大。 本課題設(shè)計研制了一種強制徑向密封式套管靜水壓試驗設(shè)備。該設(shè)備由套管密封頭、機體、油水氣路系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成。 套管密封頭主要解決套管兩端的密封問題，是本課題的關(guān)鍵。在研制過程中，本人提出了強制徑向密封方案。即，密封頭內(nèi)環(huán)形密封圈在外環(huán)水壓作用下，沿徑向收縮強制密封套管兩端

2、外圓。一旦外環(huán)水壓解除，密封圈自行彈性恢復(fù)原狀。 密封圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要考慮避免密封材料擠進密封頭與套管外圓之間的縫隙中。解決辦法：密封圈內(nèi)固定由金屬矩形環(huán)剖切而成的數(shù)個扇形擋塊，矩形環(huán)的內(nèi)徑與套管的待密封部位直徑相同。加壓密封時，這些扇形擋塊隨同密封圈沿徑向聚攏，直至與套管密切接觸，這樣套管腔靜水壓力便無法使密封材料擠進上述縫隙之中。另外，設(shè)計時還考慮了矩形環(huán)剖切余量對密封圈的影響。 密封材料選用綜合性能優(yōu)異的聚胺酯橡膠

3、。 套管靜水壓設(shè)備的水路系統(tǒng)主要功能是解決套管的密封和加壓；油路系統(tǒng)負責動密封頭移動、定位和套管夾緊；氣路系統(tǒng)負責套管進出試壓設(shè)備以及控制卸荷閥和密封閥。在水路系統(tǒng)設(shè)計中，套管密封和套管加壓使用同一介質(zhì)同一增壓器。增壓時，密封壓力和套管腔壓力同步升高。卸荷時，兩壓力同步下降。這樣設(shè)計既提高了密封性能又改善了密封圈的工作條件。 控制系統(tǒng)采用了可編程序控制器（PLC），設(shè)計了手動/半自動梯形圖程序。 通過研制、安裝、