油套管螺紋連接氣密封檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油套管螺紋連接氣密封檢測裝置，屬于石油天然氣工程及儲氣庫領域。該油套管螺紋連接氣密封檢測裝置包括液氣動力系統(tǒng)、檢測氣源系統(tǒng)及檢測執(zhí)行系統(tǒng)；檢測氣源系統(tǒng)包括增壓儲能器及檢測氣源；檢測執(zhí)行系統(tǒng)包括檢測工具、集氣套及檢漏儀，檢測工具包括檢測本體、至少一個中心管及封隔器膠筒；檢測本體上安裝有出氣閥總成；當進行檢測時，檢測氣體進入待測油套管內；當檢測完成后，封隔器膠筒解封，檢測氣體通過環(huán)空排出，操作方便、技術可靠，且通過檢漏儀記錄的泄漏數(shù)據(jù)及時對不密封螺紋做出預報，有效剔除泄露的螺紋，為現(xiàn)場檢測油套管的密封性提供安全保障，避免因螺紋泄漏引發(fā)的巨大損失，保證了氣井長期的穩(wěn)定開采。
【專利說明】油套管螺紋連接氣密封檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及石油天然氣工程及儲氣庫等領域，特別涉及一種油套管螺紋連接氣密封檢測裝置。
【背景技術】
[0002]隨著深井、水平井勘探開發(fā)技術不斷推廣，以及天然氣和儲氣庫的大規(guī)模開發(fā)，對油套管的密封性要求越來越高。為保障入井油套管的密封，特別是一些高壓氣井、H2S井、CO2井、注氣井或是人口稠密的地區(qū)井、儲氣庫井等，油套管的密封性顯得尤為重要。
[0003]由于油套管的加工公差、運輸過程中的磕碰、微腐蝕等因素，特別是在高壓氣井下油套管作業(yè)過程中如上扣扭矩不合理、以及油管多次反復使用等，極易造成密封性能失效。有資料統(tǒng)計，油套管柱的損壞，90%左右由螺紋環(huán)節(jié)引起。因此及時檢測油套管螺紋的密封性，是杜絕安全隱患的必要手段，尤其對高壓高含硫氣田的開發(fā)和儲氣庫注采生產(chǎn)非常重要。然而，目前國內市場還沒有專門用于檢測油套管螺紋的密封性的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決上述能及時檢測油套管螺紋的密封性的問題，本發(fā)明實施例提供了一種油套管螺紋連接氣密封檢測裝置。所述技術方案如下:
[0005]一方面，提供了一種油套管螺紋連接氣密封檢測裝置，用于檢測油套管接箍螺紋的氣密性，其包括液氣動力系統(tǒng)、檢測氣源系統(tǒng)及檢測執(zhí)行系統(tǒng)；檢測氣源系統(tǒng)包括增壓儲能器及可操作地接通于增壓儲能器并向增加儲能器內輸送檢測氣體的檢測氣源；液氣動力系統(tǒng)包括可操作地接通于增壓儲能器并向增壓儲能器內注入高壓水的水源；檢測執(zhí)行系統(tǒng)包括檢測工具、集氣套及檢漏儀，檢測工具可操作地置于待檢測油套管內，并將待測的油套管的待檢測段密封，集氣套安裝在待檢測油套管的接箍的外周面，檢漏儀與集氣套連接；檢測工具包括檢測本體；固定于檢測本體的至少一個中心管及固定套設在至少一個中心管外的對應的封隔器膠筒；檢測本體的外壁與待檢測油套管的內壁形成有封閉的環(huán)空，檢測本體上安裝有貫通或阻斷環(huán)空和中心管的出氣閥總成；增壓儲能器內的氣體可操作地進入中心管內；當進行檢測時，檢測氣源內的檢測氣體依次通過增壓儲能器、中心管及出氣閥總成進入待測油套管內；當檢測完成后，封隔器膠筒解封，檢測氣體通過環(huán)空排出。
[0006]進一步地，還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括控制主機，增壓儲能器設有與水源連接的液體入口，液氣動力系統(tǒng)連接控制主機，且液氣動力系統(tǒng)還包括相互連接的低壓離心泵和高壓柱塞泵，低壓離心泵連接于水源，高壓柱塞泵連接于液體入口。
[0007]進一步地，水源與液體入口之間還設有連接控制主機的第一高壓卸壓閥。
[0008]進一步地，液體入口上還串接有一個與控制主機電連接的高壓表，高壓柱塞泵與液體入口之間還串接有高壓單向閥。
[0009]進一步地，增壓儲能器還設有與中心管連接的氣體入口，檢測氣源系統(tǒng)還包括與控制主機連接的第一高壓截止閥及第二高壓截止閥，第一高壓截止閥連接于氣體入口，第二高壓截止閥分別連接于第一高壓截止閥和中心管。
[0010]進一步地，中心管的第一端設有氣管接頭，中心管的第二端設有便于放入待測油套管內的導向塊；第二高壓截止閥分別連接于第一高壓截止閥和氣管接頭。
[0011]進一步地，第二高壓截止閥與氣管接頭之間還串接有一個連接控制主機的高壓表。
[0012]進一步地，氣管接頭通過一個上接頭固定于中心管，且氣管接頭和上接頭及上接頭和中心管之間均設有密封圈。
[0013]進一步地，檢測氣源連接于氣體入口，且檢測氣源與氣體入口之間還依次串接有氣體截止閥和高壓單向閥。
[0014]進一步地，控制系統(tǒng)還包括與控制主機連接的絞車，檢測工具設有一個可操作地與絞車吊裝的操作環(huán)。
[0015]本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:本發(fā)明的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置通過儲能器將檢測氣體增加后輸送給檢測工具，并通過檢測將檢測氣體排放至待測油套管內；再利用收集套收集待測油套管的接箍處泄漏的檢測氣體，并通過檢漏儀對現(xiàn)場或入井過程中油套管的進行檢測，操作方便、技術可靠，且實施成本低。通過檢漏儀的顯示屏中記錄的泄漏數(shù)據(jù)及時對不密封螺紋做出預報，有效剔除泄露的螺紋，為現(xiàn)場檢測油管及套管整體密封性提供安全保障，避免因螺紋泄漏引發(fā)的巨大損失，保證了氣井長期的穩(wěn)定開采。本發(fā)明的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置利用控制臺自動操作，現(xiàn)場可操作性強，且作業(yè)迅速，不影響現(xiàn)場其他作業(yè)過程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明實施例提供的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置的結構示意圖；
[0018]圖2是圖1中的檢測工具的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0020]參見圖1，本發(fā)明實施例提供了 一種油套管螺紋連接氣密封檢測裝置用于對現(xiàn)場油套管螺紋副及地面輸送管線、采氣樹等設備，在入井和使用前進行驗封檢測，以保證油套管及地面輸送管線、采氣樹的氣密性。該油套管螺紋連接氣密封檢測裝置包括控制系統(tǒng)1、與控制系統(tǒng)I連接的液氣動力系統(tǒng)3、與控制系統(tǒng)I連接的檢測氣源系統(tǒng)5及與控制系統(tǒng)I連接的檢測執(zhí)行系統(tǒng)9。
[0021]控制系統(tǒng)I包括控制主機10、集成在控制主機10上便于監(jiān)測和選擇操作的控制臺11及與控制主機10連接的絞車13。通過選擇控制臺11上的操作項目來觸發(fā)控制主機10，再由控制主機10發(fā)出控制信號來控制液氣動力系統(tǒng)3、檢測氣源系統(tǒng)5及檢測執(zhí)行系統(tǒng)9的運作。優(yōu)選地，在本實施方式中，控制臺11上設有操作屏，通過選擇操作屏上的選擇按鈕，來控制液氣動力系統(tǒng)3、檢測氣源系統(tǒng)5及檢測執(zhí)行系統(tǒng)9的運動。
[0022]檢測氣源系統(tǒng)5包括增壓儲能器7、檢測氣源51、第一高壓截止閥53及第二高壓截止閥55。增壓儲能器7上設有液體入口 71及氣體入口 73。檢測氣源51與增壓儲能器7的氣體入口 73貫通連接，以向增壓儲能器7中注入檢測氣體，且在檢測氣源51與氣體入口 73之間還依次串接有氣體截止閥511和高壓單向閥513。氣體截止閥51和檢測氣源5之間還串接有氣體卸壓閥57。優(yōu)選地，在本實施方式中，檢測氣源51為氦氮混氣裝置、氦氣瓶和氮氣瓶或氦氮混合氣瓶。
[0023]第一高壓截止閥53及第二高壓截止閥55均連控制主機10，由控制主機10來控制該第一高壓截止閥53及第二高壓截止閥55的開啟和關閉。第一高壓截止閥53與高壓單向閥513的出口連接后，一并連接于增壓儲能器7的氣體入口 73。第二高壓截止閥55與第一高壓截止閥53串接。
[0024]液氣動力系統(tǒng)3包括向增壓儲能器7提供高壓水的水源31、低壓離心泵33及高壓柱塞泵35。在本實施方式中，水源31為不銹鋼水箱，且水源31的入口與增壓儲能器7的液體入口 71連接貫通，這樣，增壓儲能器7利用來自液氣動力系統(tǒng)3的高壓水源對進入增壓儲能器7內的氦氮混合氣體進行增壓。水源31和液體入口 71之間設有第一高壓卸壓閥37。第一高壓卸壓閥37連接控制主機10，通過控制主機10來控制第一高壓卸壓閥37的通斷，從而控制液體在增壓儲能器7與水源31之間的流通或關斷。優(yōu)選地，在本實施方式中，第一高壓卸壓閥37與液體入口 71之間還設有一個起監(jiān)測作用的高壓表39，且該高壓表39連接控制主機10，以便于及時地將監(jiān)測到的增壓儲能器7中的壓強信號發(fā)送至控制主機
10。低壓離心泵33與高壓柱塞泵35相互串接，且均連接控制主機10 ;低壓離心泵33與水源31的入口連接；高壓柱塞泵35與液體入口 71連接貫通。優(yōu)選地，在本實施方式中，低壓離心泵33與水源31的入口之間串接有過濾器32 ;高壓柱塞泵35與液體入口 71之間串接有高壓單向閥34。
[0025]檢測執(zhí)行系統(tǒng)9包括檢測工具91、集氣套93及檢漏儀95。檢測工具91通過一個第二高壓泄壓閥97連接于控制主機10，從而由控制主機10控制檢測工具91的運動。檢測工具91連接于增壓儲能器7的氣體入口 73，用于將增壓儲能器7內的檢測氣體注入到待檢測的油套管內，并將待測的油套管的待檢測段密封。集氣套93用于罩在待檢測的油套管接箍的外面，用于收集從待檢測的油套管接箍內沿螺紋副泄漏出來的檢測氣體。集氣套93為密閉的套子，且只設有一個微小的開口。檢漏儀95用于檢測檢測的油套管泄漏氣體的含量，其通過一條管線(圖未示)與集氣套93連接。管線穿過集氣套93的微小開口，且管線的管線探頭(圖未示)位于集氣套93內。檢漏儀95還包括一個顯示泄漏值的顯示屏(圖未示)。
[0026]請結合參照圖2，檢測工具91包括中空的檢測本體911、固定在檢測本體911上的中心管912及固定套在中心管912的外周面的封隔器膠筒914。其中，中心管912與檢測本體911對齊并排套接，且中心管912的中心孔與檢測本體911的中空對齊連通。當進行檢測時，檢測工具91置于待檢測的油套管內，且檢測本體911的外壁和待檢測的油套管的內避之間形成有環(huán)空(圖未示)。[0027]中心管912的第一端的外周固定有上接頭916，且上接頭916內固定有與第二高壓泄壓閥97連接的氣管接頭917。氣管接頭917還與檢測氣源系統(tǒng)5的第二高壓截止閥55連接，優(yōu)選地，在本實施方式中，氣管接頭917與第二高壓截止閥55之間串接有高壓表22，且該高壓表22連接控制主機10，以便于高壓表22及時地將監(jiān)測到的檢測工具91內的壓強信號發(fā)送至控制主機10。中心管912的第二端固定有一個導向塊918。優(yōu)選地，在本實施方式中，該導向塊918外露于中心管912的部位的呈錐形，以便于在檢測工具91放入待檢測的油套管的過程中，引導檢測工具91快速地進入待檢測的油套管內。優(yōu)選地，在本實施方式中，為了提高密封效果，上述氣管接頭917和上接頭916及上接頭916和中心管912之間均設有密封圈(未標號)。
[0028]檢測本體911上設有與外界貫通的通孔20，且該通孔20內安裝有出氣閥總成21。檢測本體911通過該出氣閥總成21的打開或關閉，使中心管912的中心孔內部與環(huán)空連通或阻斷。出氣閥總成21包括滑動安裝于通孔20內的閥桿24及套在閥桿24上的復位彈簧23，且閥桿24上設有一個可操作地關閉或打開通孔20的堵頭25。當中心管912的中心孔內進入了檢測氣體時，檢測氣體進入檢測本體911內，從而通過氣體壓強迫使閥桿24向外運動，而打開通孔20，使檢測工具91內的檢測氣體通過通孔20進入到待檢測的油套管內；當檢測本體911內的氣體壓力達到坐封壓力時，出氣閥總成21隨即關閉，此時，閥桿24的堵頭25堵塞通孔20，出氣閥總成21隨即關閉。
[0029]優(yōu)選地，為了便于操作，檢測工具91上設有一個可操作地與控制系統(tǒng)I的絞車13固定的操作環(huán)6，具體地，在本實施方式中，操作環(huán)6設置在上接頭916上。
[0030]在其它實施方式中，根據(jù)待檢測油套管的長度需要，上述檢測工具91可以設一個或多個中心管和對應的封隔器膠筒。
[0031]當使用本發(fā)明的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置時，控制主機10控制第二高壓泄壓閥97為開啟狀態(tài)；并同時開啟檢測氣源系統(tǒng)5中的氣體截止閥511，使檢測氣源51內的檢測氣體注入至增壓儲能器7中；當高壓表39測試的增壓儲能器7中的氣體壓強達到第一壓強Pl時，關閉氣體截止閥511停止向增壓儲能器7中注入氣體。此時，控制主機10啟動高壓柱塞泵35，使水源31內的高壓水源進入增壓儲能器7中，以對增壓儲能器7中的檢測氣體增壓至壓強第二壓強P2。這時，控制主機10控制絞車13鉤住檢測工具91的操作環(huán)6，吊起檢測工具91并將檢測工具91下放至待檢油套管內，并調整檢測工具91正對待檢油套管的接箍。將集氣套93安裝在待測油套管接箍的外面，并將檢漏儀95連接于集氣套93。
[0032]當檢測工具91、集氣套93及檢漏儀95安裝完畢后，控制主機10關閉第二高壓泄壓閥97，并同時開啟第一高壓截止閥53和第二高壓截止閥55。此時，增壓儲能器7的檢測氣體通過檢測工具91的氣管接頭917進入該檢測工具91后再進入待檢測的油套管內。接著，控制主機10啟動低壓離心泵33，使水源31內的高壓水源進入增壓儲能器7中，以對增壓儲能器7中的檢測氣體增壓至需要的檢測壓力P3，并保持該檢測壓力P3 —段時間后，觀察檢漏儀95的顯示屏中記錄的泄漏數(shù)據(jù)。當檢漏儀95檢測的泄露值高于預先設定的泄漏值時，則說明待檢測油套管漏氣，需要對待檢測油套管螺紋進行整改；當檢漏儀95檢測的泄露值低于預先設定的泄漏值時，則說明待檢測油套管合格，滿足密封要求，可以入井使用。
[0033]檢測完畢后，控制主機10控制開啟第一高壓卸壓閥37和第二高壓卸壓閥97。這時，第一高壓卸壓閥37卸掉增壓儲能器7中的壓力，便于檢測氣源51中的檢測氣體在下一個檢測周期內進入增壓儲能器7 ;與此同時，增壓儲能器7的增加水源回流至水源31。第二高壓卸壓閥97 —打開，檢測工具91的出氣閥總成21打開，檢測工具91的封隔器膠筒914解封，檢測工具中91的高壓檢測氣體通過檢測工具91的外壁與待測油套管的內壁之間的環(huán)空排出的。
[0034]由上述敘述可知:本發(fā)明的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置通過增壓儲能器7將檢測氣體增加后輸送給檢測工具91，并通過檢測91將檢測氣體排放至待測油套管內；再利用收集套93收集待測油套管的接箍處泄漏的檢測氣體，并通過檢漏儀95對現(xiàn)場或入井過程中油套管的進行檢測，操作方便、技術可靠，且實施成本低。通過檢漏儀95的顯示屏中記錄的泄漏數(shù)據(jù)及時對不密封螺紋做出預報，有效剔除泄露的螺紋，為現(xiàn)場檢測油管及套管整體密封性提供安全保障，避免因螺紋泄漏引發(fā)的巨大損失，保證了氣井長期的穩(wěn)定開采。本發(fā)明的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置利用控制主機10自動操作，現(xiàn)場可操作性強，且作業(yè)迅速，不影響現(xiàn)場其他作業(yè)過程。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種油套管螺紋連接氣密封檢測裝置，用于檢測油套管接箍螺紋的氣密性，其特征在于，所述油套管螺紋連接氣密封檢測裝置包括液氣動力系統(tǒng)(3)、檢測氣源系統(tǒng)(5)及檢測執(zhí)行系統(tǒng)(9); 所述檢測氣源系統(tǒng)(5)包括增壓儲能器(7)及可操作地接通于所述增壓儲能器(7)并向所述增加儲能器(7)內輸送檢測氣體的檢測氣源(51)； 所述液氣動力系統(tǒng)(3)包括可操作地接通于所述增壓儲能器(7)并向所述增壓儲能器(7)內注入高壓水的水源(31); 所述檢測執(zhí)行系統(tǒng)(9)包括檢測工具(91)、集氣套(93)及檢漏儀(95)，所述檢測工具(91)可操作地置于所述待檢測油套管內，并將所述待測的油套管的待檢測段密封，所述集氣套(93)安裝在所述待檢測油套管的接箍的外周面，所述檢漏儀(95)與所述集氣套(93)連接； 所述檢測工具(91)包括檢測本體(911);固定于所述檢測本體(911)的至少一個中心管(912)及固定套設在所述至少一個中心管外的對應的封隔器膠筒(914);所述檢測本體(911)的外壁與所述待檢測油套管的內壁形成有封閉的環(huán)空，所述檢測本體(911)上安裝有貫通或阻斷所述環(huán)空和所述中心管(912)的出氣閥總成(21)； 所述增壓儲能器(7)內的氣體可操作地進入所述中心管(912)內； 當進行檢測時，所述檢測氣源(51)內的檢測氣體依次通過所述增壓儲能器(7)、中心管(912)及所述出氣閥總成( 21)進入所述待測油套管內；當檢測完成后，所述封隔器膠筒解封(914 )，所述檢測氣體通過所述環(huán)空排出。
2.根據(jù)權利要求1所述的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置，其特征在于，還包括控制系統(tǒng)(I )，所述控制系統(tǒng)(I)包括控制主機10，所述增壓儲能器(7)設有與所述水源(31)連接的液體入口(71)，所述液氣動力系統(tǒng)(3)連接所述控制主機(10)，且所述液氣動力系統(tǒng)(3)還包括相互連接的低壓離心泵(33)和高壓柱塞泵(35)，所述低壓離心泵(33)連接于所述水源(31)，所述高壓柱塞泵(35 )連接于所述液體入口( 71)。
3.根據(jù)權利要求2所述的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置，其特征在于，所述水源(31)與所述液體入口(71)之間還設有連接所述控制主機(10)的第一高壓卸壓閥(37)。
4.根據(jù)權利要求2所述的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置，其特征在于，所述液體入口(71)上還串接有一個與所述控制主機(10)電連接的高壓表(39)，所述高壓柱塞泵(35)與所述液體入口(71)之間還串接有高壓單向閥(34)。
5.根據(jù)權利要求2所述的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置，其特征在于，所述增壓儲能器(7)還設有與所述中心管(912)連接的氣體入口(73)，所述檢測氣源系統(tǒng)(5)還包括與所述控制主機(10)連接的第一高壓截止閥(53)及第二高壓截止閥(55)，所述第一高壓截止閥(53)連接于所述氣體入口(73)，所述第二高壓截止閥(55)分別連接于所述第一高壓截止閥(53)和所述中心管(912)。
6.根據(jù)權利要求5所述的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置，其特征在于，所述中心管(912)的第一端設有氣管接頭(917)，所述中心管(912)的第二端設有便于放入所述待測油套管內的導向塊(918);所述第二高壓截止閥(55)分別連接于所述第一高壓截止閥(53)和所述氣管接頭(917)。
7.根據(jù)權利要求6所述的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置，其特征在于，所述第二高壓截止閥(55)與所述氣管接頭(917)之間還串接有一個連接所述控制主機(10)的高壓表(22)。
8.根據(jù)權利要求6所述的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置，其特征在于，所述氣管接頭(917)通過一個上接頭(916)固定于所述中心管(912)，且所述氣管接頭(917)和所述上接頭(916)及所述上接頭(916)和所述中心管(912)之間均設有密封圈。
9.根據(jù)權利要求5所述的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置，其特征在于，所述檢測氣源(51)連接于所述氣體入口(73)，且所述檢測氣源(51)與所述氣體入口(73)之間還依次串接有氣體截止閥(511)和高壓單向閥(513)。
10.根據(jù)權利要求5所述的油套管螺紋連接氣密封檢測裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(I)還包括與所述控制主機(10 )連接的絞車(13 )，所述檢測工具(91)設有一個可操作地與所述絞車(13)吊裝 的操作環(huán)(6)。
【文檔編號】G01M3/28GK103994865SQ201310054717
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年2月20日 優(yōu)先權日:2013年2月20日
【發(fā)明者】袁光杰, 申瑞臣, 莊曉謙, 夏焱, 班凡生, 路立君, 金根泰, 董勝祥, 王子健, 藍海峰 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團鉆井工程技術研究院