高溫封隔器膠筒試驗檢測工具的研究

剪樹旭(遼河油田分公司鉆采工藝研究院， 遼寧 盤錦 124010)

高溫封隔器膠筒試驗檢測工具的研究

剪樹旭(遼河油田分公司鉆采工藝研究院， 遼寧 盤錦 124010)

針對常規(guī)封隔器膠筒試驗工具具有測量精度差、操作不方便和不能夠檢測膨脹劑性能的問題，研究了高溫封隔器膠筒試驗檢測工具。該檢測工具主要有管柱組件部分、傳壓組件部分、密封部分和解封部分等4個部分組成，并對其檢測工具的原理和結(jié)構(gòu)特點進行了研究，該檢測工具能夠檢測各種高溫封隔器的膠筒，具有廣泛的適用性。

高溫封隔器，膠筒檢測工具，膨脹劑

0 前言

封隔器的主要功能是將產(chǎn)層和施工層相互隔開，以達(dá)到防止層與層之間流體和壓力的干擾。封隔器的優(yōu)劣主要表現(xiàn)在密封性上，膠筒作為封隔器的密封元件，分為常溫和高溫，其密封性能是保證封隔器成功的關(guān)鍵，而且關(guān)于高溫封隔器膠筒密封驅(qū)動力的來源所使用膨脹劑的研究，對于高溫封隔器膠筒十分有意義。因此，對封隔器膠筒相應(yīng)參數(shù)的選擇、封隔器下井之前的室內(nèi)檢測十分必要。常規(guī)壓縮式封隔器膠筒檢測工具可以檢測多個型號的膠筒，提高了工具的利用率。但是，該壓縮式封隔器膠筒的試驗檢測工具設(shè)計復(fù)雜，操作難度大，而且該壓縮式封隔器膠筒的試驗檢測工具不能進行膨脹劑性能的測試。本文就是基于上述原因研究了高溫封隔器膠筒試驗檢測工具。該檢測工具設(shè)計了管柱組件、傳壓組件、液壓缸外套等。液壓缸外套和傳壓組件的活塞和該管柱組件的外壁共同形成密封空間。最終能夠達(dá)到測試高溫膨脹劑的驅(qū)動力大小的目的。

1 高溫封隔器膠筒試驗檢測工具的設(shè)計

1.1 設(shè)計原理

高溫封隔器膠筒試驗檢測工具，管柱組件，設(shè)置有用于安裝試驗?zāi)z筒的安裝段；傳壓組件，套設(shè)在該管柱組件外，該傳壓組件的左端位于該安裝段的右端，并且該傳壓組件能夠沿該管柱組件的軸向滑動；液壓缸外套，套設(shè)在該管柱組件外，該傳壓組件的右端設(shè)有活塞，該活塞套設(shè)于液壓缸外套和該管柱組件之間，液壓缸外套、該傳壓組件的活塞和該管柱組件的外壁共同形成密封空間，密封空間能夠膨脹并驅(qū)動該傳壓組件沿該管柱組件的軸向滑動。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

該高溫封隔器膠筒試驗檢測工具包括管柱組件部分、傳壓組件部分、密封部分和解封部分等三大部分。結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.3 結(jié)構(gòu)特點

(1)高溫封隔器膠筒試驗檢測工具中膨脹劑在受熱情況下產(chǎn)生的驅(qū)動力直接反應(yīng)了試驗?zāi)z筒的密封性能，該工具坐封完全時，試驗?zāi)z筒密封，則膨脹劑的驅(qū)動力達(dá)到最佳的工作狀態(tài)，設(shè)計的膨脹劑用量也最合理。

(2)該高溫封隔器膠筒試驗檢測工具能夠準(zhǔn)確的測定試驗?zāi)z筒在最終坐封的實際壓縮距，根據(jù)試驗?zāi)z筒的實際密封性能，能夠判斷該高溫封隔器膠筒試驗檢測工具壓縮距設(shè)計的合理性。進而通過擋環(huán)和液壓缸外套之間的相對位移的大小，得到該高溫封隔器膠筒試驗檢測工具壓縮距的大小。而且，整個高溫封隔器膠筒試驗檢測工具在解封過程中，由于整體設(shè)計的合理性，保證了壓縮距不發(fā)生變化。

(3)高溫封隔器膠筒試驗檢測工具在同一試驗工具上利用熱膨脹劑坐封，在同一高溫封隔器膠筒試驗檢測工具上實現(xiàn)了膨脹劑的驅(qū)動性能和膠筒密封性能的試驗和檢測。

2 結(jié)論

(1)通過高溫封隔器膠筒試驗檢測工具結(jié)構(gòu)的設(shè)計能夠檢測膠筒密封性能的好壞，同時通過膠筒的密封性能進一步能夠反映出所裝入檢測工具中膨脹劑的用量。

(2)設(shè)計了一種高溫封隔器膠筒試驗檢測工具，該檢測工具能夠準(zhǔn)確的測定膠筒的壓縮距的大小，而且在該檢測工具解封時，壓縮距不發(fā)生變化。另外，坐封時鎖緊環(huán)保障試驗?zāi)z筒再坐封后保持密封，解封時，分瓣爪便于泄壓后試驗?zāi)z筒被取出，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的非常合理。此結(jié)構(gòu)試驗?zāi)軌騽t可提高高溫膠筒的檢測性能，提高了高溫封隔器的的使用壽命。

[1]張辛，徐興平，王雷．封隔器膠筒結(jié)構(gòu)改進及優(yōu)勢分析[J]．石油礦場機械，2013，42(1)：62-66.

[2]陳磊，章發(fā)明，楊永安，等．封隔器性能檢測系統(tǒng)的應(yīng)用[J]．石油礦場機械，2010，39(11)：60-63.

[3]唐海雄，馮定，張俊斌，等．封隔器工作性能室內(nèi)檢測[J]石油天然氣學(xué)報，2009,31(3)：154-156.

圖1 結(jié)構(gòu)圖

剪樹旭(1974-)，男，遼寧盤錦人，工程師，主要從事油田采油工具技術(shù)研發(fā)工作。