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[摘 要]在目前油田开发中，性能可靠的封隔器对后续油井相关工艺的实施起着至关重要的作用， 随着油田深井、超深井的不断开发，对封隔器的性能指标要求不断提高，要想提高封隔器使用的性能，需要具备可靠的中间试验手段来模拟真实井下封隔器的工况。因此，本文针对井下工具旋转坐封试验装置进行设计研究，并现场应用，其试验装置旋转坐封管柱良好，管柱试压40MPa，无渗漏，达到试验目的。
[关键词]试验装置 旋转坐封
中图分类号：TB42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0387-01
井下工具性能的好坏直接影响油田生产，采取现场试验方式开展井下工具研究不仅耗时长、效果差而且所需投入的成本费用也十分高昂，因此，在进行油气田开采以及井下设备制造的过程中，井下工具试验装置发挥着至关重要的作用[1-2]。以往的试验手段都是针对具体工具作单一方面的地面试验，没有一套完备的能够模拟施工作业工况的试验设备，给使用与管理带来许多不便。井下工具综合试验装置是配合车间内的实验井研发的配套试验装置，主要功能为研究、模拟、测试、井下工具或管柱在油井中的工作状态，检测井下工具性能。
井下工具综合试验装置采用模块化设计，常温垂直试验装置可完成针对管柱或试验工具的拉力、压力、位移、试压、坐封、解封、常温下扭转等动作或过程。井下工具综合试验装置的基本功能可满足封隔器、井口、中心管、套管、其它工具等性能检测、生产模拟、中试，为产品研发、产品检测与装配生产等提供检测、试验条件。
1 试验装置的组成
1.1试验装置的组成
封隔器试验装置由液压油缸、旋转接头、夹紧部分、液压马达、旋转部分、框架等组成，如图1所示。
1.2试验装置的工作原理
该试验装置旋转接头与油管连接，夹紧部分与油管相接触时，液压马达驱动旋转部分转动，进而带动管柱转动，实现管柱上封隔器的转动。
该装置具有如下技术指标：
（1）拉压力：0-1000KN（由液压压力转换）；
（2）拉压油缸： 缸径：φ250mm 行程：1500mm；
（3）套管上腔、套管下腔、中心管试验压力：
0-105Mpa，（7″套管及以下105Mpa，9 5/8″套管压力69MPa）；
（4）工作温度：0- 50 ℃；
（5）旋转机构扭矩：0-4000Nm（由液压压力转换）。
2 井下工具综合性能试验
2.1试验基本要求
在0-50℃的环境温度下，对井下工具在垂直方向上进行拉伸、压缩动作及性能测试，扭转测试，中心管、套管上腔、套管下腔密封压力测试及井口试压。
2.2裝置模块试验功能
（1）利用双向液压油缸伸缩产生的拉、压力，对井下工具进行0-1000KN的拉、压力测试，或实施工具的上提与下放、解卡等工艺。液缸的工作行程为1500mm，拉、压力及工作行程的数值可在测控系统操作界面上显示；
（2）以液压马达为动力，对井下工具施加0-4000Nm的扭转力矩，扭矩值可在测控系统操作界面上显示；
（3）采用高压泵对井下工具进行密封压力测试。对于井下工具及与其相连接的中心管柱，试验压力为0-105MPa。对于套管上、下腔的压力测试，直径小于等于7〃的套管，试验压力为0-105MPa；直径大于7〃的套管，试验压力为0-69MPa。进行密封压力测试时，试验介质自双向液压油缸活塞杆中心通过；
（4）拉压力测试机构与扭转试验机构可单独或组合使用。拉压力测试机构与扭转试验机构组合使用时，二者不可同时动作。
2.3试验工艺
（1）将不同规格的试验套管法兰分别与预留的试验井套管法兰通过螺栓联接固定；
（2）根据试验工艺要求确定并选择试验套管，连接密封压力试验管线；
（3）根据试验工艺要求，确定拉压力测试、扭转测试及密封压力试验的组合方式；
（4）下放被试验工具至指定深度；
（5）被试验工具（包括加长短节）通过转换接头与拉压力测试机构或扭转试验机构连接，拉压力测试机构与密封压力测试机构在液缸的另端连接；
（6）通过锁紧螺母连接拉压力测试机构与试验套管定位；
（7）需要进行扭转试验时，扭转机构与试验套管通过螺栓联接，拉压力测试机构与扭转机构通过螺栓连接组合；
（8）进行拉压力测试及密封压力测试时，切换对应的高压阀门，分别实现工具中心管、套管上腔、下腔的压力测试。调节电磁比例溢流阀旋钮，实现拉压力数值的调节；
（9）进行扭转试验时，手动锁紧夹紧机构，将被试验工具与扭转试验机构连接，如所需旋转扭矩小于800Nm时，则采用扭力扳手进行人工旋转试验，以简化试验装置。
2.4 现场应用
试验装置现场坐封Y221封隔器，旋转坐封良好，现场试压40MPa，管柱无渗漏，达到试验目的。
3 结论
（1）设计井下工具综合试验装置，该装置可完成对管柱或试验工具的坐封、解封、常温下扭转等动作或过程。
（2）该装置试验后，现场工具旋转坐封良好，试压40MPa，管柱无渗漏。
参考文献
[1]姜鹏.井下工具试验装置的设计分析.科学管理，2017，9：257.
[2] 缑晓军等.井下工具试验装置设计分析.石油矿场机械，2007，36（8）：87-90.
作者简介：陈辽望（1984—），男，辽宁盘锦人，硕士，2010年毕业于西南石油大学机械制造及自动化专业，现从事大修工艺技术研究。
[关键词]试验装置 旋转坐封
中图分类号：TB42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0387-01
井下工具性能的好坏直接影响油田生产，采取现场试验方式开展井下工具研究不仅耗时长、效果差而且所需投入的成本费用也十分高昂，因此，在进行油气田开采以及井下设备制造的过程中，井下工具试验装置发挥着至关重要的作用[1-2]。以往的试验手段都是针对具体工具作单一方面的地面试验，没有一套完备的能够模拟施工作业工况的试验设备，给使用与管理带来许多不便。井下工具综合试验装置是配合车间内的实验井研发的配套试验装置，主要功能为研究、模拟、测试、井下工具或管柱在油井中的工作状态，检测井下工具性能。
井下工具综合试验装置采用模块化设计，常温垂直试验装置可完成针对管柱或试验工具的拉力、压力、位移、试压、坐封、解封、常温下扭转等动作或过程。井下工具综合试验装置的基本功能可满足封隔器、井口、中心管、套管、其它工具等性能检测、生产模拟、中试，为产品研发、产品检测与装配生产等提供检测、试验条件。
1 试验装置的组成
1.1试验装置的组成
封隔器试验装置由液压油缸、旋转接头、夹紧部分、液压马达、旋转部分、框架等组成，如图1所示。
1.2试验装置的工作原理
该试验装置旋转接头与油管连接，夹紧部分与油管相接触时，液压马达驱动旋转部分转动，进而带动管柱转动，实现管柱上封隔器的转动。
该装置具有如下技术指标：
（1）拉压力：0-1000KN（由液压压力转换）；
（2）拉压油缸： 缸径：φ250mm 行程：1500mm；
（3）套管上腔、套管下腔、中心管试验压力：
0-105Mpa，（7″套管及以下105Mpa，9 5/8″套管压力69MPa）；
（4）工作温度：0- 50 ℃；
（5）旋转机构扭矩：0-4000Nm（由液压压力转换）。
2 井下工具综合性能试验
2.1试验基本要求
在0-50℃的环境温度下，对井下工具在垂直方向上进行拉伸、压缩动作及性能测试，扭转测试，中心管、套管上腔、套管下腔密封压力测试及井口试压。
2.2裝置模块试验功能
（1）利用双向液压油缸伸缩产生的拉、压力，对井下工具进行0-1000KN的拉、压力测试，或实施工具的上提与下放、解卡等工艺。液缸的工作行程为1500mm，拉、压力及工作行程的数值可在测控系统操作界面上显示；
（2）以液压马达为动力，对井下工具施加0-4000Nm的扭转力矩，扭矩值可在测控系统操作界面上显示；
（3）采用高压泵对井下工具进行密封压力测试。对于井下工具及与其相连接的中心管柱，试验压力为0-105MPa。对于套管上、下腔的压力测试，直径小于等于7〃的套管，试验压力为0-105MPa；直径大于7〃的套管，试验压力为0-69MPa。进行密封压力测试时，试验介质自双向液压油缸活塞杆中心通过；
（4）拉压力测试机构与扭转试验机构可单独或组合使用。拉压力测试机构与扭转试验机构组合使用时，二者不可同时动作。
2.3试验工艺
（1）将不同规格的试验套管法兰分别与预留的试验井套管法兰通过螺栓联接固定；
（2）根据试验工艺要求确定并选择试验套管，连接密封压力试验管线；
（3）根据试验工艺要求，确定拉压力测试、扭转测试及密封压力试验的组合方式；
（4）下放被试验工具至指定深度；
（5）被试验工具（包括加长短节）通过转换接头与拉压力测试机构或扭转试验机构连接，拉压力测试机构与密封压力测试机构在液缸的另端连接；
（6）通过锁紧螺母连接拉压力测试机构与试验套管定位；
（7）需要进行扭转试验时，扭转机构与试验套管通过螺栓联接，拉压力测试机构与扭转机构通过螺栓连接组合；
（8）进行拉压力测试及密封压力测试时，切换对应的高压阀门，分别实现工具中心管、套管上腔、下腔的压力测试。调节电磁比例溢流阀旋钮，实现拉压力数值的调节；
（9）进行扭转试验时，手动锁紧夹紧机构，将被试验工具与扭转试验机构连接，如所需旋转扭矩小于800Nm时，则采用扭力扳手进行人工旋转试验，以简化试验装置。
2.4 现场应用
试验装置现场坐封Y221封隔器，旋转坐封良好，现场试压40MPa，管柱无渗漏，达到试验目的。
3 结论
（1）设计井下工具综合试验装置，该装置可完成对管柱或试验工具的坐封、解封、常温下扭转等动作或过程。
（2）该装置试验后，现场工具旋转坐封良好，试压40MPa，管柱无渗漏。
参考文献
[1]姜鹏.井下工具试验装置的设计分析.科学管理，2017，9：257.
[2] 缑晓军等.井下工具试验装置设计分析.石油矿场机械，2007，36（8）：87-90.
作者简介：陈辽望（1984—），男，辽宁盘锦人，硕士，2010年毕业于西南石油大学机械制造及自动化专业，现从事大修工艺技术研究。