封隔器胶筒密封性能测试系统研究.pdf

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1、2016年第45卷石油矿场机械第1期第28页oILFIELDEQUIPMENT20l6，45(1)：28—31文章编号：1001-3482(2016)01-0028—04封隔器胶筒密封性能测试系统研究于桂杰，赵超超，林明群(中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东青岛266580)摘要：针对封隔器胶筒密封性能的测试，设计了一套高温高压测试系统。介绍了测试系统的基本组成和工作过程，开发了基于PLC的自动化控制程序，以LabVIEw为测控系统开发平台，完成了封隔器坐封时胶筒与套管接触应力、轴向位移、上下压差随时间波动相关数据的采集、实时显示与存储功能

2、设计。结果表明：通过本测试系统可以获得封隔器胶筒相关密封性能参数。关键词：封隔器；胶筒；高温高压；试验装置中图分类号：TE931．2文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—3482．2016．O1．007ResearchofTestSystemforthePropertyofPackerRubberSleeveYUGuijie．ZHAOChaochao．LINMingqun(College0／PipelineandCivilEngineering，ChinaUniversity0Petroleum，Qingdao266580，C

3、hina)Abstract：Aimingattestingthesealingpropertyofrubbersleeve。asetofhightemperatureandhighpressuretestsystemwasdesigned．Thebasiccompositionandworkingprocessofthetestsystemareintroducedinthispaper，basedonPIC，todeveloptheautomaticcontrolprogram，LabVIEWisutilizedasdevelopmentplatf

4、ormfordevelopingmeasurementandcontrolsystem．tocompletethedesignoftherelevantdata’Sacquisition，real—timedisplayandstoragefunction，thedatacontainsthecontactstressbetweenrubbersleeveandcasing，axialdisplacement，differentialpressurewhichfluctuantovertimewhenthepackerisseated．Aconclu

5、sionisthatthroughthetestsystem，thetestercanobtainthesealperformanceparametersofrubbersleeve．Keywords：packer；rubbersleeve；HTHP；testequipment封隔器是石油勘探开发中重要的井下工具，广对于优化封隔器的设计、提高现场使用成功率有重泛应用于钻井、注水、卡堵水、分层采油等工艺技术要的意义。中。封隔器所具备的功能主要靠弹性密封元件的密封作用来实现]。对于采用胶筒作为弹性密封元件l测试系统组成的封隔器，胶筒的密封性能是判断其工作

6、好坏的关本文设计的测试系统包括试验台架、液压控制键，且随着油藏开发深度不断加深，要求现场使用的系统、高压油水气站、加热装置、测控系统。该套封隔器在高温高压下具有更好的密封性能]。因测试系统能够模拟现场井下载荷、温度、压力等工此，对封隔器在高温高压条件下的密封性能进行测试试验，检测并验证其各项指标能否达到设计要求，况，系统组成如图1所示。收稿日期：2015—07—24作者简介：于桂杰(1962一)，男，山东招远人，教授，主要从事机械工程、机械强度及可靠性、油气管柱力学教学和研究：[作，E—mail：yuguijie@upc．edu．cn。石油矿场机械2

7、Ol6年1月载杆收缩，胶筒弹回。应的控制。因此，加热控制系统选用西门子公司的8)拆卸阶段。筒体内的液体经加压管线排s7—200CPU224作为主模板]，控制系统共需7个出，待筒体内温度冷却至合适温度，卸下螺栓、螺母，输入端子、8个输出端子。采用双晶闸管控制加热启动辅助液压缸，活塞杆缩回，胶筒、中心管随之取系统]，通过模拟量输入／输出模块EM231和出，测试结束。EM232连接到主模板。TP]70A触摸屏式人机界面为加热系统提供“实时温度”显示界面和“温度设3基于PLC的自动化控制程序开发定”等触摸式按钮。PLC控制外部接线图如图43．1总体方案所示。

8、针对本测试系统中的液压控制系统和加热系统，选用西门子公司的S7—200系列PLC开发了对应的控制程序。3．2