專利名稱：一種水下井口頭靜水壓試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于海洋油氣開采的水下井口頭的本體靜水壓試驗裝置，用于高壓井口頭本體靜水壓出廠測試。
背景技術(shù)：
在海洋油氣開采中，井口頭是水下井口系統(tǒng)中的關(guān)鍵承壓部件，坐放在導(dǎo)管頭內(nèi)， 是水下油井的基礎(chǔ)。井口頭懸掛表層套管、套管柱和油管掛，并承受外部作用載荷，其承壓性能直接決定了油井的壓力完整性。鉆井期間，井口頭上連接防噴器，承受隔水管內(nèi)液柱壓力，特別要在防噴器試壓期間承受防噴器試壓載荷；油氣生產(chǎn)期間，井口頭上連接采油樹， 承受高壓油氣的壓力?？梢娋陬^在整個使用周期都承受很大的內(nèi)壓載荷。因此，為保證其使用的可靠性，必須通過靜水壓測試，驗證其承壓完整性。在現(xiàn)有技術(shù)中，目前尚未見有井口頭本體靜水壓試驗裝置的報導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠便于對水下井口頭進行靜水壓出廠測試的靜水壓試驗裝置。本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為包括密封端蓋和密封芯軸，所述的密封端蓋開設(shè)有階梯通孔，階梯通孔的上端設(shè)置與芯軸相配置的螺孔，螺孔上端設(shè)置上孔肩，階梯通孔下端設(shè)置與井口頭外周相配置的鎖緊孔，鎖緊孔內(nèi)開設(shè)環(huán)槽，環(huán)槽中安設(shè)移動鎖塊，鎖緊孔上端設(shè)置下孔肩，所述的密封芯軸上端設(shè)置螺紋與密封端蓋上端的螺孔密封相連，密封芯軸的外周與井口頭內(nèi)孔相配置， 且密封芯軸的下端外周與井口頭下方內(nèi)孔密封配置，密封端蓋或密封芯軸上設(shè)置有與階梯通孔中間的空腔相連通的注壓孔。按上述方案，密封端蓋或密封芯軸上設(shè)置有與階梯通孔中間的空腔相連通的排氣孔。按上述方案，在密封芯軸的上端面設(shè)置密封圈與密封端蓋上孔肩的端面密封配置，在密封芯軸上端螺紋的下方安設(shè)密封圈與密封端蓋螺孔下方的密封孔密封配置，構(gòu)成上密封結(jié)構(gòu)。按上述方案，在密封端蓋下孔肩的端面設(shè)置密封圈與井口頭的上端面密封配置， 在鎖緊孔的上方安設(shè)密封圈與井口頭的上端外周密封配置，構(gòu)成外密封結(jié)構(gòu)。按上述方案，可在密封端蓋下孔肩處安設(shè)VX密封鋼圈，VX密封鋼圈的上下方分別與密封端蓋階梯通孔中間的空腔腔壁和井口頭上端孔口密封配置，替代外密封結(jié)構(gòu)。按上述方案，在密封芯軸的下端外周安設(shè)兩道軸向密封圈與井口頭下方內(nèi)孔密封配置，構(gòu)成內(nèi)密封結(jié)構(gòu)。按上述方案，所述的移動鎖塊包括鎖塊和安設(shè)在密封端蓋周向的徑向驅(qū)動螺栓， 鎖塊呈圓弧塊狀，圓弧塊的內(nèi)面設(shè)置與井口頭外螺紋相配置的內(nèi)螺紋，圓弧塊的外周設(shè)置孔槽與徑向驅(qū)動螺栓的端頭相配置。按上述方案，所述的移動鎖塊沿環(huán)槽周向安設(shè)4 20個。按上述方案，在所述的密封芯軸的上下端面分別設(shè)置有密封檢測孔，上端密封檢測孔與上密封結(jié)構(gòu)的兩密封圈之間的環(huán)腔相連通，下端密封檢測孔與內(nèi)密封結(jié)構(gòu)的兩密封圈之間的環(huán)腔相連通。按上述方案，所述的密封端蓋外周設(shè)置有密封檢測孔，密封檢測孔與外密封結(jié)構(gòu)的兩密封圈之間的環(huán)腔相連通。按上述方案，所述的密封芯軸中部設(shè)有兩處與井口頭內(nèi)孔相配置的定位軸肩，定位軸肩設(shè)有過流通道。本發(fā)明的有益效果在于1、利用密封端蓋、密封芯軸和井口頭三者之間的密封建立起一個環(huán)形密閉空間，形成向井口頭加壓的靜水壓試驗條件，并采用在井口頭內(nèi)部布置密封芯軸的密封方式，減小了測試工裝單向受力總面積，從而大大減小了井口內(nèi)壓對試驗工裝的正壓力；2、采用機械鎖緊方式將密封端蓋鎖緊在井口頭上，并利用端蓋內(nèi)部螺紋對密封芯軸進行固定，使結(jié)構(gòu)簡單可靠，克服了液壓鎖緊的弊端；3、利用密封監(jiān)測通道對每處密封進行實時監(jiān)測，能夠有效全面的對試驗過程進行監(jiān)控；4、裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)置合理，使用安裝方便，安全可靠性高，使用壽命長，并能重復(fù)使用。


圖I為本發(fā)明一個實施例的主視剖視圖，圖中雙點劃線為被試壓的井口頭。圖2為本發(fā)明另一個實施例的主視剖視圖。圖3為本發(fā)明一個實施例中鎖塊的立體圖。圖4為本發(fā)明一個實施例中鎖塊驅(qū)動螺栓的立體圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖進一步詳細說明本發(fā)明的具體實施例。第一個實施例如圖1、3、4所示，包括密封端蓋I和密封芯軸2，所述的密封端蓋開設(shè)有階梯通孔，階梯通孔的上端設(shè)置與芯軸相配置的螺孔，螺孔上端設(shè)置上孔肩，在密封芯軸的上端面開設(shè)密封槽設(shè)置密封圈8與密封端蓋上孔肩的端面密封配置，在密封芯軸上端螺紋的下方開設(shè)密封槽安設(shè)密封圈9與密封端蓋螺孔下方的密封孔密封配置，構(gòu)成上密封結(jié)構(gòu)，上述兩密封圈之間的環(huán)腔與設(shè)置在密封芯軸上端面的密封檢測孔5相連通；階梯通孔的中間設(shè)置有空腔；在階梯通孔下端設(shè)置與井口頭外周相配置的孔徑較大的鎖緊孔，鎖緊孔內(nèi)對應(yīng)井口頭外螺紋開設(shè)環(huán)槽，環(huán)槽中安設(shè)移動鎖塊，所述的移動鎖塊包括鎖塊4和安設(shè)在密封端蓋周向的徑向驅(qū)動螺栓3，鎖塊呈圓弧塊狀，圓弧塊的內(nèi)面設(shè)置與井口頭外螺紋相配置的內(nèi)螺紋，圓弧塊的外周下方設(shè)置孔槽與徑向驅(qū)動螺栓的端頭相配置，徑向驅(qū)動螺栓為內(nèi)六角螺栓，所述的移動鎖塊沿環(huán)槽周向安設(shè)16個。通過移動鎖塊使得密封端蓋與井口頭相對鎖緊固定。鎖緊孔上端設(shè)置下孔肩，在密封端蓋下孔肩的端面開設(shè)密封槽設(shè)置密封圈10與井口頭的上端面密封配置，在鎖緊孔上方開設(shè)密封槽安設(shè)密封圈11與井口頭的上端外周密封配置，構(gòu)成外密封結(jié)構(gòu)，密封端蓋外周設(shè)置有密封檢測孔5，密封檢測孔與外密封結(jié)構(gòu)的兩密封圈之間的環(huán)腔相連通。所述的密封芯軸上端設(shè)置螺紋與密封端蓋上端的螺孔相連，所述的密封芯軸中部設(shè)有兩處與井口頭內(nèi)孔相配置的定位軸肩，定位軸肩設(shè)有過流通道，在密封芯軸的下端外周安設(shè)兩道軸向密封圈12與井口頭下方內(nèi)孔密封配置， 構(gòu)成內(nèi)密封結(jié)構(gòu)，在密封芯軸的下端面設(shè)置密封檢測孔5與兩密封圈之間的環(huán)腔相連通。 此外，密封端蓋上端設(shè)置有與階梯通孔中間的空腔相連通的注壓孔6和排氣孔7，用于靜水壓試驗的泵壓和排氣。本發(fā)明第二個實施例如圖2所示，它與上一個實施例的不同之處在于在密封端蓋下孔肩處安設(shè)VX密封鋼圈13，VX密封鋼圈的上下方分別與密封端蓋階梯通孔中間的空腔腔壁和井口頭上端孔口密封配置，可替代外密封結(jié)構(gòu)。其它結(jié)構(gòu)與上一個實施例相同。本發(fā)明裝配前，將所有密封圈安裝就位，并使密封端蓋上的所有移動鎖塊處于非鎖緊位置，將密封芯軸通過頭部的螺紋連接在密封端蓋上。進行試驗時，起吊試驗裝置，使密封芯軸位于井口頭內(nèi)部，密封端蓋坐放在井口頭上，然后擰緊徑向驅(qū)動螺栓，驅(qū)動鎖塊徑向移動，使得密封端蓋與井口頭相對鎖緊固定。通過注壓孔向環(huán)形密閉空腔注入測試流體， 當(dāng)流體從排氣孔溢出時，關(guān)閉排氣孔，然后將高壓測試流體注入注壓孔向環(huán)形密閉空腔注入高壓測試流體，按照程序進行井口頭靜水壓測試。試驗過程中，通過密封監(jiān)測傳感器監(jiān)測系統(tǒng)中三處密封的密封效果。
權(quán)利要求
1.一種水下井口頭靜水壓試驗裝置，其特征在于包括密封端蓋和密封芯軸，所述的密封端蓋開設(shè)有階梯通孔，階梯通孔的上端設(shè)置與芯軸相配置的螺孔，螺孔上端設(shè)置上孔肩， 階梯通孔下端設(shè)置與井口頭外周相配置的鎖緊孔，鎖緊孔內(nèi)開設(shè)環(huán)槽，環(huán)槽中安設(shè)移動鎖塊，鎖緊孔上端設(shè)置下孔肩，所述的密封芯軸上端設(shè)置螺紋與密封端蓋上端的螺孔密封相連，密封芯軸的外周與井口頭內(nèi)孔相配置，且密封芯軸的下端外周與井口頭下方內(nèi)孔密封配置，密封端蓋或密封芯軸上設(shè)置有與階梯通孔中間的空腔相連通的注壓孔。
2.如權(quán)利要求I所述的水下井口頭靜水壓試驗裝置，其特征在于密封端蓋或密封芯軸上設(shè)置有與階梯通孔中間的空腔相連通的排氣孔。
3.如權(quán)利要求I或2所述的水下井口頭靜水壓試驗裝置，其特征在于在密封芯軸的上端面設(shè)置密封圈與密封端蓋上孔肩的端面密封配置，在密封芯軸上端螺紋的下方安設(shè)密封圈與密封端蓋螺孔下方的密封孔密封配置，構(gòu)成上密封結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的水下井口頭靜水壓試驗裝置，其特征在于在密封端蓋下孔肩的端面設(shè)置密封圈與井口頭的上端面密封配置，在鎖緊孔的上方安設(shè)密封圈與井口頭的上端外周密封配置，構(gòu)成外密封結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求3所述的水下井口頭靜水壓試驗裝置，其特征在于在密封端蓋下孔肩處安設(shè)VX密封鋼圈，VX密封鋼圈的上下方分別與密封端蓋階梯通孔中間的空腔腔壁和井口頭上端孔口密封配置。
6.如權(quán)利要求4或5所述的水下井口頭靜水壓試驗裝置，其特征在于在密封芯軸的下端外周安設(shè)兩道軸向密封圈與井口頭下方內(nèi)孔密封配置，構(gòu)成內(nèi)密封結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求I或2所述的水下井口頭靜水壓試驗裝置，其特征在于所述的移動鎖塊包括鎖塊和安設(shè)在密封端蓋周向的徑向驅(qū)動螺栓，鎖塊呈圓弧塊狀，圓弧塊的內(nèi)面設(shè)置與井口頭外螺紋相配置的內(nèi)螺紋，圓弧塊的外周設(shè)置孔槽與徑向驅(qū)動螺栓的端頭相配置。
8.如權(quán)利要求7所述的水下井口頭靜水壓試驗裝置，其特征在于所述的移動鎖塊沿環(huán)槽周向安設(shè)4 20個。
9.如權(quán)利要求6所述的水下井口頭靜水壓試驗裝置，其特征在于在所述的密封芯軸的上下端面分別設(shè)置有密封檢測孔，上端密封檢測孔與上密封結(jié)構(gòu)的兩密封圈之間的環(huán)腔相連通，下端密封檢測孔與內(nèi)密封結(jié)構(gòu)的兩密封圈之間的環(huán)腔相連通；所述的密封端蓋外周設(shè)置有密封檢測孔，密封檢測孔與外密封結(jié)構(gòu)的兩密封圈之間的環(huán)腔相連通。
10.如權(quán)利要求I或2所述的水下井口頭靜水壓試驗裝置，其特征在于所述的密封芯軸中部設(shè)有兩處與井口頭內(nèi)孔相配置的定位軸肩，定位軸肩設(shè)有過流通道。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于海洋油氣開采的水下井口頭的本體靜水壓試驗裝置，包括密封端蓋和密封芯軸，所述的密封端蓋開設(shè)有階梯通孔，階梯通孔的上端設(shè)置與芯軸相配置的螺孔，螺孔上端設(shè)置上孔肩，階梯通孔下端設(shè)置與井口頭外周相配置的鎖緊孔，鎖緊孔內(nèi)開設(shè)環(huán)槽，環(huán)槽中安設(shè)移動鎖塊，鎖緊孔上端設(shè)置下孔肩，所述的密封芯軸上端設(shè)置螺紋與密封端蓋上端的螺孔密封相連，密封芯軸的外周與井口頭內(nèi)孔相配置，且密封芯軸的下端外周與井口頭下方內(nèi)孔密封配置，密封端蓋或密封芯軸上設(shè)置有與階梯通孔中間的空腔相連通的注壓孔。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)置合理，使用安裝方便，安全可靠性高，使用壽命長，并能重復(fù)使用。
文檔編號G01N3/12GK102607957SQ20121007008
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者佘運玖, 葉道輝, 田紅平, 蘇強, 谷玉洪 申請人:江漢石油鉆頭股份有限公司