專利名稱：一種石油管材的全尺寸分體式上卸扣試驗系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型所屬管材接頭螺紋性能研究與測試設(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，隨著我國石油工業(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)地評價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、內(nèi)外上卸扣試驗系統(tǒng)主要采用整體式大鉗，它是由油田現(xiàn)場使用的上扣大鉗改裝而成，作為實驗設(shè)備其功能存在如下的問題1、動力鉗和背鉗之間的距離較短，使得浮動上卸扣和應(yīng)變測量上卸扣不易操作；2、動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，容易對試樣螺紋產(chǎn)生附加軸向載荷，影響試驗結(jié)果；3受動力鉗和背鉗之間的空間所限，無法對試樣的上扣位置進行觀察和測量。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標(biāo)準(zhǔn)的要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種石油管材全尺寸分體式上卸扣試驗系統(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標(biāo)準(zhǔn)要求，從而不能對石油管材進行全尺寸性能評價的問題。為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實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系統(tǒng)，包括動力大鉗組件、背鉗和控制箱，其中動力大鉗組件中包括底座、動力大鉗和設(shè)置于底座上的兩對槽鋼柱，動力大鉗與每對槽鋼柱之間連接有牽引繩，其特殊之處在于所述兩對槽鋼臂的軸線外側(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，本實用新型的優(yōu)點是I、分體懸掛立式結(jié)構(gòu)，動力大鉗和背鉗獨立安裝，并可根據(jù)試樣長度，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)變測量等操作，可滿足實驗、檢測、科研等多種用途。2、動力鉗由懸臂吊架懸吊，并配有配重塊，使得上卸扣過程中，動力鉗和背鉗之間實現(xiàn)自由移動，有效消除試驗過程中液壓動力大鉗由于無法上下自由浮動對螺紋產(chǎn)生的附加軸向力，上、卸扣過程平穩(wěn)可確保扭矩檢測的準(zhǔn)確性。3、本實用新型中的動力鉗可上下自由浮動，對油、套管接箍連接試樣可實現(xiàn)浮動上扣及每端分別上扣。

圖I是本實用新型的結(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。
具體實施方式
下面見結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細地說明。參見圖1，一種石油管材全尺寸分體式上卸扣試驗系統(tǒng)，包括動力大鉗組件、背鉗2和控制箱，其中動力大鉗組件中包括底座I、動力大鉗3和設(shè)置于底座I上的兩對槽鋼柱8，動力大鉗與每對槽鋼柱之間連接有牽引繩9，其特殊之處在于所述兩對槽鋼臂的軸線外側(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)動力大鉗3的高度，使試樣管體的另一端固定置于動力大鉗3中。開啟動力大鉗3，使鉗頭齒輪轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生轉(zhuǎn)速，從而帶動管體或接頭旋轉(zhuǎn)、對試樣進行上扣或卸扣操作。通過控制箱監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)定扭矩條件下的自動上、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，還可進行試驗過程中的應(yīng)變測量。
權(quán)利要求1.一種石油管材的全尺寸分體式上卸扣試驗系統(tǒng)，包括動力大鉗組件、背鉗(2)和控制箱，其中動力大鉗組件中包括底座(I )、動力大鉗(3 )和設(shè)置于底座(I)上的兩對槽鋼柱(8)，動力大鉗(3)與每對槽鋼柱(8)之間連接有牽引繩(9)，其特征在于所述兩對槽鋼柱(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)。
專利摘要本實用新型所屬管材接頭螺紋性能研究與測試設(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系統(tǒng)。現(xiàn)有技術(shù)存在無法滿足試驗標(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系統(tǒng)，包括動力大鉗組件、背鉗和控制箱，其中動力大鉗組件中包括底座、動力大鉗和設(shè)置于底座上的兩對槽鋼柱，動力大鉗與每對槽鋼柱之間連接有牽引繩，所述兩對槽鋼臂的軸線外側(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，另一端與動力大鉗連接；所述牽引繩上設(shè)置有載荷傳感器。本實用新型可滿足實驗、檢測、科研等多種用途。
文檔編號G01N3/34GK202442929SQ20122004944
公開日2012年9月19日 申請日期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 申請人:西安三維應(yīng)力工程技術(shù)有限公司