本實用新型涉及一種水下高壓井口頭系統(tǒng)陸地整機試驗裝置。

背景技術(shù)：

長期以來，我國采用的水下裝備受國外技術(shù)的壟斷，成本高，交貨周期和服務(wù)也受到約束，嚴重制約了我國海洋油氣資源的開發(fā)進程，為了加快我國對海洋資源的利用和開發(fā)，水下高壓井口頭系統(tǒng)作為海洋深水采油的關(guān)鍵部件，它的發(fā)展是影響海洋石油發(fā)展的重要因素。

水下高壓井口頭系統(tǒng)在工程化應(yīng)用之前，必須要進行海試，但海試的人力物力投入大，成本高，風險大，所以在進行海試之前，要對水下高壓井口頭系統(tǒng)進行陸地整機試驗，提高海試的成功率，也可以檢驗產(chǎn)品的加工質(zhì)量，水下高壓井口頭系統(tǒng)陸地整機試驗需要完成防磨補心、防磨套筒的下放回收，密封總成的下放及激勵，密封壓力等項目，因此需要水下高壓井口頭系統(tǒng)陸地整機試驗裝置在模擬各層套管固井的同時具備多種項目的試驗功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種水下高壓井口頭系統(tǒng)陸地整機試驗裝置，該裝置可獲取回收防磨套筒和防磨補心時L型密封剪切拉力和激勵密封總成壓力，為水下高壓井口頭系統(tǒng)的工程化應(yīng)用提供理論依據(jù)。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種水下高壓井口頭系統(tǒng)陸地整機試驗裝置，包括測試臺以及固定在測試臺上的導管頭焊接體、套筒焊接體和液壓缸，導管頭焊接體包括相互焊接的導管頭和基座，基座位于導管頭下方，套筒焊接體包括相互焊接的三階套筒，最大尺寸套筒處于套筒焊接體上方且位于基座正下方，最大尺寸套筒上設(shè)有彈簧銷，其余兩個套筒上均設(shè)有L槽，三個套筒分別配合的對應(yīng)有三個套管短節(jié)，最大尺寸套管短節(jié)一端設(shè)有與彈簧銷配合的卡槽、另一端與高壓井口頭總成固定，其余兩個套管短節(jié)一端均設(shè)有與L槽配合的導向塊、另一端均設(shè)有與對應(yīng)尺寸套管掛配合的螺紋，液壓缸位于套筒焊接體正下方，液壓缸活動端連接有連接桿底端，連接桿頂端依次伸入導管頭焊接體和套筒焊接體內(nèi)并設(shè)有與下放回收工具配合的螺紋。

進一步地，液壓缸與連接桿通過卡箍連接器連接。

進一步地，測試臺是由H型鋼和鋼管焊接而成的矩形體框架，矩形體框架上設(shè)有筋板和加強鋼管。

進一步地，測試臺側(cè)面設(shè)有梯子、頂面設(shè)有擴展頭和吊耳。

進一步地，基座底面固定有連接鋼板、最大尺寸套筒頂面固定有安裝鋼板，連接鋼板固定在安裝鋼板上，安裝鋼板固定在測試臺上。

進一步地，彈簧銷與卡槽配合的一端設(shè)有斜面、另一端設(shè)有導向鍵。

進一步地，導向塊為五邊形的平板，平板的一角朝下，平板上固定有圓柱體，圓柱體嵌入套筒內(nèi)并與套筒焊接成一體。

本實用新型的有益效果是：

1.本裝置可以模擬各層套管的固井、防磨補心和防磨套筒的下放回收、密封總成的下放及激勵、密封壓力測試，可獲取回收防磨套筒和防磨補心時L型密封剪切拉力和激勵密封總成壓力，為水下高壓井口頭系統(tǒng)的工程化應(yīng)用提供理論依據(jù)；整個裝置結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡便，工作可靠性高。

2.采用卡箍連接，操作簡單，連接可靠。

3.矩形體框架由H型鋼和鋼管焊接而成，并增設(shè)筋板和加強鋼管，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，強度高。

4.梯子用于人工爬至測試臺面上完成裝配和維修，擴展頭可以將兩個測試臺疊放在一起、提升高度，吊耳用于整體吊運。

5.導管頭焊接體和套筒焊接體通過連接鋼板和安裝鋼板固定在一起，便于定位安裝。

6.彈簧銷設(shè)置斜面便于滑入卡槽，導向鍵用于防止彈簧銷受力自轉(zhuǎn)。

7.導向塊一角朝下，便于與L槽配合，導向塊采用嵌入式焊接固定的方式，焊接效果好。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的軸視圖。

圖2是本實用新型實施例中彈簧銷的剖視圖。

圖3是本實用新型實施例中導向塊的軸視圖。

圖4是本實用新型的第一種工作實施例。

圖5是本實用新型的第二種工作實施例。

圖6是本實用新型的第三種工作實施例。

圖7是本實用新型的第四種工作實施例。

圖8是本實用新型的第五種工作實施例。

圖中：1.測試臺；2.套筒焊接體；3.連接桿；4.卡箍式連接器；5.液壓缸；6.導管頭焊接體；7.20″套管短節(jié)；8.高壓井口頭總成；9.彈簧銷；10.高壓井口頭多功能工具；11.18-3/4 "防磨套筒；12.防噴器替代裝置；13.VX鋼圈；14.鉆桿接頭；15.13-3/8"套管掛；16.13-3/8"套管短節(jié)；17.導向塊；18.單程多功能工具；19.金屬密封總成；20.13-3/8"防磨補心；21.彈簧多功能工具；22.9-5/8"套管短節(jié)；23.9-5/8"套管掛；24.9-5/8"防磨補心；25.梯子；26.擴展頭；27.吊耳；28.連接鋼板；29.安裝鋼板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1、圖4至圖8所示，一種水下高壓井口頭系統(tǒng)陸地整機試驗裝置，包括測試臺1以及固定在測試臺1上的導管頭焊接體6、套筒焊接體2和液壓缸5，導管頭焊接體6包括相互焊接的導管頭和基座，基座位于導管頭下方，套筒焊接體2包括相互焊接的三階套筒，最大尺寸套筒處于套筒焊接體2上方且位于基座正下方，最大尺寸套筒上設(shè)有彈簧銷9（在本實施例中，彈簧銷9沿最大尺寸套筒周向均布4~8個），其余兩個套筒上均設(shè)有L槽，三個套筒分別配合的對應(yīng)有三個套管短節(jié)（在本實施例中，最大尺寸套管短節(jié)為20″套管短節(jié)7，其余兩個套管短節(jié)分別為13-3/8"套管短節(jié)16和9-5/8"套管短節(jié)22），20″套管短節(jié)7一端設(shè)有與彈簧銷9配合的卡槽、另一端與高壓井口頭總成8固定，其余兩個套管短節(jié)(13-3/8"套管短節(jié)16和9-5/8"套管短節(jié)22)一端均設(shè)有與L槽配合的導向塊17（兩個較小尺寸套筒周向布置2~4個L槽，13-3/8"套管短節(jié)16和9-5/8"套管短節(jié)22周向均布2~4個導向塊17，導向塊17數(shù)量等于L槽數(shù)量）、另一端均設(shè)有與對應(yīng)尺寸套管掛(13-3/8"套管掛15和9-5/8"套管掛23)配合的螺紋，液壓缸5位于套筒焊接體2正下方，液壓缸5活動端連接有連接桿3底端，連接桿3頂端依次伸入導管頭焊接體6和套筒焊接體2內(nèi)并設(shè)有與下放回收工具配合的螺紋（連接桿3具有多種長度尺寸，不同的長度尺寸適應(yīng)不同下放工序中連接的下放回收工具）。

本裝置可以模擬各層套管的固井、防磨補心和防磨套筒的下放回收、密封總成的下放及激勵、密封壓力測試，可獲取回收防磨套筒和防磨補心時L型密封剪切拉力和激勵密封總成壓力，為水下高壓井口頭系統(tǒng)的工程化應(yīng)用提供理論依據(jù)；整個裝置結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡便，工作可靠性高。

如圖1、圖4至圖8所示，液壓缸5與連接桿3通過卡箍連接器4連接。采用卡箍連接，操作簡單，連接可靠。

如圖1所示，在本實施例中，測試臺1是由H型鋼和鋼管焊接而成的矩形體框架，矩形體框架上設(shè)有筋板和加強鋼管。矩形體框架由H型鋼和鋼管焊接而成，并增設(shè)筋板和加強鋼管，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，強度高。

如圖1所示，在本實施例中，測試臺1側(cè)面設(shè)有梯子25、頂面設(shè)有擴展頭26和吊耳27。梯子25用于人工爬至測試臺1面上完成裝配和維修，擴展頭26可以將兩個測試臺1疊放在一起、提升高度，吊耳27用于整體吊運。

如圖1、圖4至圖8所示，基座底面固定有連接鋼板28、最大尺寸套筒頂面固定有安裝鋼板29，連接鋼板28固定在安裝鋼板29上，安裝鋼板29固定在測試臺1上。導管頭焊接體6和套筒焊接體2通過連接鋼板28和安裝鋼板29固定在一起，便于定位安裝。

如圖2所示，在本實施例中，彈簧銷9與卡槽配合的一端設(shè)有斜面、另一端設(shè)有導向鍵。彈簧銷9設(shè)置斜面便于滑入卡槽，導向鍵用于防止彈簧銷9受力自轉(zhuǎn)。

如圖3所示，在本實施例中，導向塊17為五邊形的平板，平板的一角朝下，平板上固定有圓柱體，圓柱體嵌入套筒內(nèi)并與套筒焊接成一體。導向塊一角朝下，便于與L槽配合，導向塊17采用嵌入式焊接固定的方式，焊接效果好。

本實用新型的第一種工作實施例如圖4所示，用高壓井口頭多功能工具10下放高壓井口頭總成8和18-3/4 "防磨套筒11，高壓井口頭總成8坐放在導管頭焊接體6上后，測量導管頭端面與高壓井口頭端面距離，確保鎖緊環(huán)鎖緊，彈簧銷9彈出進入20″套管短節(jié)7的卡槽內(nèi)，高壓井口頭總成8完全固定，在高壓井口頭8端面上安裝VX鋼圈13，安放防噴器替代裝置12到高壓井口頭總成8上并鎖緊，對系統(tǒng)進行壓力測試。試壓完成后，將連接桿3與高壓井口頭多功能工具10連接，液壓缸5通過連接桿3施加壓力，推動高壓井口頭多功能工具10向上運動，剪斷L型密封后，完成18-3/4 "防磨套筒11的回收。

本實用新型的第二種工作實施例如圖5所示，把13-3/8"套管掛15、13-3/8"套管短節(jié)16和金屬密封總成19安裝到單程多功能工具18上，按要求下放到高壓井口頭總成8內(nèi)，在激勵密封總成19前，順時針旋轉(zhuǎn)工具約30°，使13-3/8"套管短節(jié)16下的導向塊17旋進套筒焊接體2的L槽內(nèi)，最后激勵金屬密封總成19，并對系統(tǒng)進行測試，記錄測試的壓力值及壓降。

本實用新型的第三種工作實施例如圖6所示，把13-3/8"防磨補心20安裝到彈簧多功能工具21上，用卡箍連接器4連接液壓缸5和連接桿3，按要求下放13-3/8"防磨補心20，確認下放到位后，液壓缸5施加一個向下的拉力，并保持此壓力，對系統(tǒng)進行壓力測試。測試完成后，液壓缸5施加向上推力，推動彈簧多功能工具21向上運動，剪斷L型密封后，完成13-3/8"防磨補心20的回收。

本實用新型的第四種工作實施例如圖7所示，把9-5/8"套管掛23、9-5/8"套管短節(jié)22和金屬密封總成19安裝到單程多功能工具18上，按要求下放到高壓井口頭總成8內(nèi)，在激勵密封總成19前，順時錢旋轉(zhuǎn)工具約30°，9-5/8"套管短節(jié)22下的導向塊17旋進套筒固定焊接體2的L槽內(nèi)，最后激勵金屬密封總成19，并對系統(tǒng)進行測試、記錄測試的壓力值及壓降。

本實用新型的第五種工作實施例如圖8所示，把9-5/8"防磨補心24安裝到彈簧多功能工具21上，用卡箍連接器4連接液壓缸5和連接桿3，按要求下放9-5/8"防磨補心24，確認下放到位后，液壓缸5施加一個向下的拉力，并保持此壓力，對系統(tǒng)進行壓力測試。測試完成后，液壓缸5再施加向上的推力，推動彈簧多功能21工具向上運動，完成9-5/8"防磨補心24的回收。

應(yīng)當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。