石油套管试压机及其管端密封装置

1　引言

大庆油田用石油套管通常有5种规格：4"、4"、5"、6"、7",长度为（8-13）m。为了使这5种石油套管能在一台压力试验机上进行压力试验，我们研制了石油套管试压机，经实际使用，效果良好。 2　试压机结构及试压 　石油套管试压机主要由主机、液压系统、水压系统等组成。

1.机身　2.油缸　3.螺扣端密封装置　4.试管　5.滚轮　6.电磁铁　7.管箍端密封装置

试压机液压系统

1.油缸　2.液控单向阀　3.电接点压力表　4.电液换向阀

5.背压阀　6.溢流阀　7.螺杆泵　8.电机　9.滤油器

试压机水压系统

1.过滤器　2.高压泵　3、12.电机　4.高压卸荷阀Ⅰ　5.压力表

6.高压安全阀　7.高压止回阀　8.压力传感器　9.高压卸荷阀Ⅱ

10.压力表　11.低压安全阀　13.离心泵　14.低压卸荷阀　15.低压止回阀 2.1　试管安装定位

当把试管安放在主机的滚轮及电磁铁的V形槽时，启动液压系统，三位四通电液换向阀换向，左位接通。螺扣端密封装置及其行走小车随油缸活塞杆右移并推动试管。当试管被右端密封装置定位后，系统压力升高发出电信号。三位四通电液换向阀换向，回中位卸荷。主机电磁铁通电吸住试管，防止试管试压时失稳。 2.2　试压

启动水压系统，高压卸荷阀Ⅱ关闭，压力水经管箍端密封装置进入试管并推动胶塞至试管之螺扣端定位。水压达到1.5MPa时，JYBY压力传感器发出电信号，低压卸荷阀卸荷，高压水继续注入试管。当水压达到21.2MPa时JYBY压力传感器发出电信号，高压卸荷阀Ⅰ卸荷保压，高压止回阀阻止试管内的水回流，使试管内的水压保持在21.2MPa,时间继电器开始计时（低压安全阀和高压安全阀的调定压力分别为2.0MPa和23MPa）。 2.3　试压结束

当时间继电器计时达到20S时其发出电信号使高压卸荷阀Ⅱ卸荷，即使试管内的水卸荷。电磁铁断电松开试管。液压系统中的三位四通电液换向阀换向于右位，油缸之活塞杆左移。同时小车上的气缸动作举起卡叉挡在试管护丝的端面上，使试管随之左移。

当试管移至适当位置，长叉落下，试管停止移动。油缸之活塞杆移到限定位置，光电开关动作使液压系统之三位四通电液换向阀换向于中位，系统卸荷。水压系统中低压卸荷阀和高压卸荷阀Ⅰ均关闭，试压结束。该机与进口同类设备相比较，重量减少4/5,价格减少8/9。 3　石油套管试压的管端密封装置 3.1　管箍端密封装置

主机中一个重要部件即是管箍端密封装置。管箍端进入装置定位后，注水口及密封口注入压力水，随着水压的升高，密封口注入的压力水压迫使密封环紧密地压贴在管箍D1外圆柱面及密封体φ235内圆柱面上，实现试管箍端的密封。

1.密封体　2.三瓣键　3.定位板　4.机架　5.定位套　6.支承环

7.密封环　8.注水环　9.yx密封圈　10.螺母　11.螺杆3.2　螺扣端密封装置

试压时，试管被定位体锥体定位。压力水将密封胶塞从试管管箍端推移到螺扣端。在压力水的作用下密封胶塞唇边张开并紧密地压贴在试管内壁上，实现试管螺扣端的密封。 上一篇：感应电能传输——一种在石油行业有广阔应用前景的新技术下一篇：燃气轮机及其在石油化工领域的应用

荣誉表彰

2017年12月11日，《烧结机风箱端部密封装置》获得第十九届中国专利优秀奖。

在石油开采过程中使用的不同类型的套管：

表层石油套管：保护钻井，使其避免受浅水层及浅气层污染， 支撑井口设备并保持套管的其他层重量。

技术石油套管：分隔不同层面的压力，以便钻液额度正常流通并保护生产套管，在钻井内安装反爆裂装置、防漏装置及尾管。

油层石油套管：将石油和天然气从地表下的储藏层里导出。 用于保护钻井，将钻探泥浆分层。石油套管生产时，外径通常为114.3毫米到508毫米。

石油套管种类及包装按SY/T6194-96“石油套管”分短螺纹套管及其接箍和长螺纹套管及其接箍两种。

按美国石油学会标准APISPEC5CT1988年第1版，套管钢级分H-40、J-55、K-55、N-80、C-75、L-80、C-90、C-95、P-110、Q-125共10种。套管应带螺纹和接箍供货，或按下述任一管端形式供货：平端、圆螺纹不带接箍或带接箍，偏梯形螺纹带接箍或不带接箍，直连型螺纹、特殊端部加工、密封圈结构。

石油套管产地

(1)石油套管主要进口国家有：德国、日本、罗马尼亚、捷克、意大利、英国、奥地利、瑞士、美国，阿根廷、新加坡也有进口。进口标准多参照美国石油学会标准API5A，5AX，5AC。钢级是H-40，J-55，N-80，P-110，C-75，C-95等。规格主要为139.77.72R-2，177.89.19R-2，244.58.94R-2，244.510.03R-2，244.511.05R-2等。

(2)API规定长度有三种：即R-1为4.88～7.62m，R-2为7.62～10.36m，R-3为10.36m至更长。

(3)部分进口货物标有LTC字样，即长丝扣套管。

(4)从日本进口套管除采用API标准外，还有少部分执行日本厂方标准(如新日铁、住友、川崎等)，钢号是NC-55E，NC-80E，NC-L80，NC-80HE等。

(5)在索赔案例中，出现过黑扣、丝扣损伤，管体折叠，断扣和螺纹紧密距超差，接箍J值超差等外观缺陷及套管脆裂、屈服强度低等内在品质问题。

石油套管包装

按SY/T6194-96规定，国产套管应以钢丝或钢带捆扎。每根套管及接箍螺纹的露出部分均应拧上保护环以保护螺纹。