石油套管試壓機及其管端密封裝置

1　引言

大慶油田用石油套管通常有5種規(guī)格：4"、4"、5"、6"、7",長度為（8-13）m。為了使這5種石油套管能在一臺壓力試驗機上進行壓力試驗，我們研制了石油套管試壓機，經(jīng)實際使用，效果良好。 2　試壓機結(jié)構(gòu)及試壓 　石油套管試壓機主要由主機、液壓系統(tǒng)、水壓系統(tǒng)等組成。

1.機身　2.油缸　3.螺扣端密封裝置　4.試管　5.滾輪　6.電磁鐵　7.管箍端密封裝置

試壓機液壓系統(tǒng)

1.油缸　2.液控單向閥　3.電接點壓力表　4.電液換向閥

5.背壓閥　6.溢流閥　7.螺桿泵　8.電機　9.濾油器

試壓機水壓系統(tǒng)

1.過濾器　2.高壓泵　3、12.電機　4.高壓卸荷閥Ⅰ　5.壓力表

6.高壓安全閥　7.高壓止回閥　8.壓力傳感器　9.高壓卸荷閥Ⅱ

10.壓力表　11.低壓安全閥　13.離心泵　14.低壓卸荷閥　15.低壓止回閥 2.1　試管安裝定位

當把試管安放在主機的滾輪及電磁鐵的V形槽時，啟動液壓系統(tǒng)，三位四通電液換向閥換向，左位接通。螺扣端密封裝置及其行走小車隨油缸活塞桿右移并推動試管。當試管被右端密封裝置定位后，系統(tǒng)壓力升高發(fā)出電信號。三位四通電液換向閥換向，回中位卸荷。主機電磁鐵通電吸住試管，防止試管試壓時失穩(wěn)。 2.2　試壓

啟動水壓系統(tǒng)，高壓卸荷閥Ⅱ關(guān)閉，壓力水經(jīng)管箍端密封裝置進入試管并推動膠塞至試管之螺扣端定位。水壓達到1.5MPa時，JYBY壓力傳感器發(fā)出電信號，低壓卸荷閥卸荷，高壓水繼續(xù)注入試管。當水壓達到21.2MPa時JYBY壓力傳感器發(fā)出電信號，高壓卸荷閥Ⅰ卸荷保壓，高壓止回閥阻止試管內(nèi)的水回流，使試管內(nèi)的水壓保持在21.2MPa,時間繼電器開始計時（低壓安全閥和高壓安全閥的調(diào)定壓力分別為2.0MPa和23MPa）。 2.3　試壓結(jié)束

當時間繼電器計時達到20S時其發(fā)出電信號使高壓卸荷閥Ⅱ卸荷，即使試管內(nèi)的水卸荷。電磁鐵斷電松開試管。液壓系統(tǒng)中的三位四通電液換向閥換向于右位，油缸之活塞桿左移。同時小車上的氣缸動作舉起卡叉擋在試管護絲的端面上，使試管隨之左移。

當試管移至適當位置，長叉落下，試管停止移動。油缸之活塞桿移到限定位置，光電開關(guān)動作使液壓系統(tǒng)之三位四通電液換向閥換向于中位，系統(tǒng)卸荷。水壓系統(tǒng)中低壓卸荷閥和高壓卸荷閥Ⅰ均關(guān)閉，試壓結(jié)束。該機與進口同類設(shè)備相比較，重量減少4/5,價格減少8/9。 3　石油套管試壓的管端密封裝置 3.1　管箍端密封裝置

主機中一個重要部件即是管箍端密封裝置。管箍端進入裝置定位后，注水口及密封口注入壓力水，隨著水壓的升高，密封口注入的壓力水壓迫使密封環(huán)緊密地壓貼在管箍D1外圓柱面及密封體φ235內(nèi)圓柱面上，實現(xiàn)試管箍端的密封。

1.密封體　2.三瓣鍵　3.定位板　4.機架　5.定位套　6.支承環(huán)

7.密封環(huán)　8.注水環(huán)　9.yx密封圈　10.螺母　11.螺桿3.2　螺扣端密封裝置

試壓時，試管被定位體錐體定位。壓力水將密封膠塞從試管管箍端推移到螺扣端。在壓力水的作用下密封膠塞唇邊張開并緊密地壓貼在試管內(nèi)壁上，實現(xiàn)試管螺扣端的密封。 上一篇：感應電能傳輸——一種在石油行業(yè)有廣闊應用前景的新技術(shù)下一篇：燃氣輪機及其在石油化工領(lǐng)域的應用

榮譽表彰

2017年12月11日，《燒結(jié)機風箱端部密封裝置》獲得第十九屆中國專利優(yōu)秀獎。

在石油開采過程中使用的不同類型的套管：

表層石油套管：保護鉆井，使其避免受淺水層及淺氣層污染， 支撐井口設(shè)備并保持套管的其他層重量。

技術(shù)石油套管：分隔不同層面的壓力，以便鉆液額度正常流通并保護生產(chǎn)套管，在鉆井內(nèi)安裝反爆裂裝置、防漏裝置及尾管。

油層石油套管：將石油和天然氣從地表下的儲藏層里導出。 用于保護鉆井，將鉆探泥漿分層。石油套管生產(chǎn)時，外徑通常為114.3毫米到508毫米。

石油套管種類及包裝按SY/T6194-96“石油套管”分短螺紋套管及其接箍和長螺紋套管及其接箍兩種。

按美國石油學會標準APISPEC5CT1988年第1版，套管鋼級分H-40、J-55、K-55、N-80、C-75、L-80、C-90、C-95、P-110、Q-125共10種。套管應帶螺紋和接箍供貨，或按下述任一管端形式供貨：平端、圓螺紋不帶接箍或帶接箍，偏梯形螺紋帶接箍或不帶接箍，直連型螺紋、特殊端部加工、密封圈結(jié)構(gòu)。

石油套管產(chǎn)地

(1)石油套管主要進口國家有：德國、日本、羅馬尼亞、捷克、意大利、英國、奧地利、瑞士、美國，阿根廷、新加坡也有進口。進口標準多參照美國石油學會標準API5A，5AX，5AC。鋼級是H-40，J-55，N-80，P-110，C-75，C-95等。規(guī)格主要為139.77.72R-2，177.89.19R-2，244.58.94R-2，244.510.03R-2，244.511.05R-2等。

(2)API規(guī)定長度有三種：即R-1為4.88～7.62m，R-2為7.62～10.36m，R-3為10.36m至更長。

(3)部分進口貨物標有LTC字樣，即長絲扣套管。

(4)從日本進口套管除采用API標準外，還有少部分執(zhí)行日本廠方標準(如新日鐵、住友、川崎等)，鋼號是NC-55E，NC-80E，NC-L80，NC-80HE等。

(5)在索賠案例中，出現(xiàn)過黑扣、絲扣損傷，管體折疊，斷扣和螺紋緊密距超差，接箍J值超差等外觀缺陷及套管脆裂、屈服強度低等內(nèi)在品質(zhì)問題。

石油套管包裝

按SY/T6194-96規(guī)定，國產(chǎn)套管應以鋼絲或鋼帶捆扎。每根套管及接箍螺紋的露出部分均應擰上保護環(huán)以保護螺紋。