專利名稱：一種石油管材的全尺寸分體式上卸扣試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型所屬管材接頭螺紋性能研究與測(cè)試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石油管材的全尺寸分體式上卸扣試驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在石油鉆采過程中，石油管是必不可少的，套管的主要作用是加固井壁、保護(hù)井目艮、隔絕鹽水層，形成從油層到地面的可靠通道，以利于注，采生產(chǎn)和井下作業(yè)。為此需要把單根石油管通過螺紋連接成數(shù)千米的套管柱，而且使用中要求管材螺紋能夠重復(fù)多次上卸扣。同時(shí)，隨著我國(guó)石油工業(yè)的發(fā)展，深井、超深井、高壓氣井、高溫高壓井等苛刻工況條件的油氣井越來越多，這些井對(duì)石油管材的性能和質(zhì)量要求越來越高，也迫切需要性能品種更多的新型管材螺紋。在新型管材螺紋開發(fā)中，為了準(zhǔn)確反映管材螺紋服役條件和失效工*況，科學(xué)地評(píng)價(jià)出管材螺紋的極限承載能力和適用性，需要建立一套全尺寸上卸扣試驗(yàn)系統(tǒng)，模擬在油田下油、套管作業(yè)中，油、套管螺紋部分的受力情況及可能發(fā)生的螺紋損壞情況，用于獲取石油管材接頭在上卸扣過程中的應(yīng)力大小、分布等力學(xué)性能參數(shù)，以便于分析管材產(chǎn)生粘頭和失效的原因。目前國(guó)、內(nèi)外上卸扣試驗(yàn)系統(tǒng)主要采用整體式大鉗，它是由油田現(xiàn)場(chǎng)使用的上扣大鉗改裝而成，作為實(shí)驗(yàn)設(shè)備其功能存在如下的問題1、動(dòng)力鉗和背鉗之間的距離較短，使得浮動(dòng)上卸扣和應(yīng)變測(cè)量上卸扣不易操作；2、動(dòng)力鉗在上卸扣過程中受整體框架的限制不能上下自由移動(dòng)，容易對(duì)試樣螺紋產(chǎn)生附加軸向載荷，影響試驗(yàn)結(jié)果；3受動(dòng)力鉗和背鉗之間的空間所限，無法對(duì)試樣的上扣位置進(jìn)行觀察和測(cè)量。由于這些問題的存在，目前整體式上扣大鉗不能滿足上卸扣試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種石油管材全尺寸分體式上卸扣試驗(yàn)系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的操作不方便和無法滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求，從而不能對(duì)石油管材進(jìn)行全尺寸性能評(píng)價(jià)的問題。為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種石油管材全尺寸分體式上卸扣試驗(yàn)系統(tǒng)，包括動(dòng)力大鉗組件、背鉗和控制箱，其中動(dòng)力大鉗組件中包括底座、動(dòng)力大鉗和設(shè)置于底座上的兩對(duì)槽鋼柱，動(dòng)力大鉗與每對(duì)槽鋼柱之間連接有牽引繩，其特殊之處在于所述兩對(duì)槽鋼臂的軸線外側(cè)的底座上設(shè)置有承重柱，承重柱上水平固設(shè)有懸臂，懸臂上設(shè)置有滑輪組件，滑輪組件中的鋼絲繩一端設(shè)置有配重塊，另一端與動(dòng)力大鉗連接；所述牽引繩上設(shè)置有載荷傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是I、分體懸掛立式結(jié)構(gòu)，動(dòng)力大鉗和背鉗獨(dú)立安裝，并可根據(jù)試樣長(zhǎng)度，自由調(diào)節(jié)二者的距離空間，便于上扣位置觀察、幾何尺寸和應(yīng)變測(cè)量等操作，可滿足實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)、科研等多種用途。2、動(dòng)力鉗由懸臂吊架懸吊，并配有配重塊，使得上卸扣過程中，動(dòng)力鉗和背鉗之間實(shí)現(xiàn)自由移動(dòng)，有效消除試驗(yàn)過程中液壓動(dòng)力大鉗由于無法上下自由浮動(dòng)對(duì)螺紋產(chǎn)生的附加軸向力，上、卸扣過程平穩(wěn)可確保扭矩檢測(cè)的準(zhǔn)確性。3、本實(shí)用新型中的動(dòng)力鉗可上下自由浮動(dòng)，對(duì)油、套管接箍連接試樣可實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)上扣及每端分別上扣。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)記說明如下I、底座,2、背鉗，3、動(dòng)力大鉗，4、承重柱，5、配重塊，6、懸臂吊架，7、鋼絲繩，8、槽鋼臂，9、底座，10、載荷傳感器。
具體實(shí)施方式
下面見結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地說明。參見圖1，一種石油管材全尺寸分體式上卸扣試驗(yàn)系統(tǒng)，包括動(dòng)力大鉗組件、背鉗2和控制箱，其中動(dòng)力大鉗組件中包括底座I、動(dòng)力大鉗3和設(shè)置于底座I上的兩對(duì)槽鋼柱8，動(dòng)力大鉗與每對(duì)槽鋼柱之間連接有牽引繩9，其特殊之處在于所述兩對(duì)槽鋼臂的軸線外側(cè)的底座上設(shè)置有承重柱4，承重柱4上水平固設(shè)有懸臂6，懸臂6上設(shè)置有滑輪組件，滑輪組件中的鋼絲繩一端設(shè)置有配重塊5，另一端與動(dòng)力大鉗3連接；所述牽引繩9上設(shè)置有載荷傳感器10。試驗(yàn)過程如下將背鉗2鉗口打開，把試樣管體一端直立固定于背鉗2中。通過滑輪組件調(diào)節(jié)動(dòng)力大鉗3的高度，使試樣管體的另一端固定置于動(dòng)力大鉗3中。開啟動(dòng)力大鉗3，使鉗頭齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)速，從而帶動(dòng)管體或接頭旋轉(zhuǎn)、對(duì)試樣進(jìn)行上扣或卸扣操作。通過控制箱監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)定扭矩條件下的自動(dòng)上、卸扣控制，通過載荷傳感器10采集設(shè)定轉(zhuǎn)速下的扭矩值、轉(zhuǎn)速、圈數(shù)的同步采集、記錄和圖表輸出，還可進(jìn)行試驗(yàn)過程中的應(yīng)變測(cè)量。
權(quán)利要求1.一種石油管材的全尺寸分體式上卸扣試驗(yàn)系統(tǒng)，包括動(dòng)力大鉗組件、背鉗(2)和控制箱，其中動(dòng)力大鉗組件中包括底座(I )、動(dòng)力大鉗(3 )和設(shè)置于底座(I)上的兩對(duì)槽鋼柱(8)，動(dòng)力大鉗(3)與每對(duì)槽鋼柱(8)之間連接有牽引繩(9)，其特征在于所述兩對(duì)槽鋼柱(8)的軸線外側(cè)的底座上設(shè)置有承重柱(4)，承重柱(4)上水平固設(shè)有懸臂(6)，懸臂(6)上設(shè)置有滑輪組件，滑輪組件中的鋼絲繩一端設(shè)置有配重塊(5)，另一端與動(dòng)力大鉗(3)連接；所述牽引繩(9)上設(shè)置有載荷傳感器(10)。
專利摘要本實(shí)用新型所屬管材接頭螺紋性能研究與測(cè)試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石油管材的全尺寸分體式上卸扣試驗(yàn)系統(tǒng)。現(xiàn)有技術(shù)存在無法滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的問題。為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種石油管材全尺寸分體式上卸扣試驗(yàn)系統(tǒng)，包括動(dòng)力大鉗組件、背鉗和控制箱，其中動(dòng)力大鉗組件中包括底座、動(dòng)力大鉗和設(shè)置于底座上的兩對(duì)槽鋼柱，動(dòng)力大鉗與每對(duì)槽鋼柱之間連接有牽引繩，所述兩對(duì)槽鋼臂的軸線外側(cè)的底座上設(shè)置有承重柱，承重柱上水平固設(shè)有懸臂，懸臂上設(shè)置有滑輪組件，滑輪組件中的鋼絲繩一端設(shè)置有配重塊，另一端與動(dòng)力大鉗連接；所述牽引繩上設(shè)置有載荷傳感器。本實(shí)用新型可滿足實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)、科研等多種用途。
文檔編號(hào)G01N3/34GK202442929SQ20122004944
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者史交齊, 張鍥石, 楊析 申請(qǐng)人:西安三維應(yīng)力工程技術(shù)有限公司