專利名稱：測試管柱應力測試器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測試管柱應力測試器，用于記錄、存儲和顯示試油過程中測試管柱應力變化情況，屬于試油過程中井下測試工具的技術領域。
背景技術：
隨著石油天然氣資源勘探開發(fā)的不斷深入，由于地層測試技術以其測量準確，測試內容廣泛等優(yōu)勢在加快油氣資源勘探開發(fā)速度方面發(fā)揮著重要作用，近年來，各油氣田鉆成的聞溫聞壓大排量井日M增多，因此，油氣層測試技術在深井、超深井等特殊工藝井中也得到了廣泛應用。但是隨著油氣層測試的推廣應用，在這些井中使用現(xiàn)有的測試管柱進行試油測試，由于地層具有很大的不確定性，試油完井過程中，產量、壓力、溫度等參數(shù)變化范圍很大，有時甚至超出預計的極限值，這些情況加大了對管柱的破壞和封隔器失封的風險，因此，在工程實際中，針對深井、超深井的測試，管柱設計和施工參數(shù)的確定，缺乏相應的理論依據(jù)，阻礙了地層測試技術在深井、超深井中的進一步推廣應用；為了避免管柱破壞、封隔器失封事故的發(fā)生，國內外學者與石油工程技術人員對試油測試井下管柱的載荷、應力、變形進行了大量的理論與室內實驗研究，然而，試油測試井下管柱力學分析的準確性一直缺乏現(xiàn)場驗證；這些問題如果不能很好解決，不僅要影響地層測試技術的進一步推廣應用，而且將直接影響油氣勘探的開發(fā)進程。

實用新型內容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有測試管柱進行試油測試存在的上述問題，提供一種測試管柱應力測試器，本實用新型可在試油測試過程中對井下測試管柱的載荷進行測試驗證，將測試過程中的每一種工況的井內管柱受載進行測量和存儲，避免管柱破壞、封隔器失封事故的發(fā)生。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:一種測試管柱應力測試器，其特征在于:包括應變筒、外筒和測試裝置，所述外筒固定在應變筒上，外筒與應變筒之間形成有一密封的空腔，測試裝置設置在空腔中，所述測試裝置包括電源、電路板和應變片，所述電路板上設置有接收應變片采集數(shù)據(jù)的A/D轉換模塊和接收A/D轉換模塊處理的數(shù)據(jù)并將接收數(shù)據(jù)存儲的存儲模塊，電源分別與應變片、A/D轉換模塊和存儲模塊連接。所述應變筒上設置有限位臺階，外筒一端位于限位臺階上，另一端通過卡箍固定在應變筒上。所述外筒和卡箍的外徑與短接的外徑一致，外筒由絲扣與測試短接連接。所述應變片與A/D轉換模塊連接，A/D轉換模塊與存儲模塊連接。所述應變片為多個，分別與A/D轉換模塊連接。采用本實用新型的優(yōu)點在于:[0012]一、本實用新型是配合試油測試管柱使用的井下工具，設置的A/D轉換模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊能有效地記錄、轉換和存儲試油過程中測試管柱應力測試器所處位置的應力變化情況，并將實測的數(shù)據(jù)帶到地面進行處理，因此，可以監(jiān)測測試管柱在測試過程中的力學性能，并在施工之前根據(jù)測試管柱需要的壓力變化，避免管柱破壞、封隔器失封事故的發(fā)生。二、本實用新型中，外筒和卡箍的外徑與短接的外徑一致，外筒由絲扣與測試短接連接，采用此結構不僅便于與測試短接的連接，并且在測試完成后還能方便的取出測試裝置。三、本實用新型中，所述應變片與A/D轉換模塊連接，A/D轉換模塊與存儲模塊連接，能將應變片采集到的電流信號通過A/D轉換模塊處理為數(shù)字信號，并通過存儲模塊進行快速的存儲。四、本實用新型中，應變片為多個，分別與A/D轉換模塊連接，通過多個應變片能夠得到多個電流信號，提高了測試的準確性。五、本實用新型中，所述應變筒上設置有限位臺階，外筒一端位于限位臺階上，另一端通過卡箍固定在應變筒上，采用此結構便于將測試裝置放入和取出環(huán)形空腔內，并且便于對空腔進行密封。

圖1為本實用新型結構示意圖圖中標記為:1、應變筒，2、外筒，3、電路板，4、應變片，5、卡箍。
具體實施方式
一種測試管柱應力測試器，包括應變筒1、外筒2和測試裝置，所述外筒2固定在應變筒I上，外筒2與應變筒I之間形成有一密封的環(huán)形空腔，測試裝置設置在空腔中，所述測試裝置包括電源、電路板3和應變片4，所述電路板上設置有接收應變片4采集數(shù)據(jù)的A/D轉換模塊和接收A/D轉換模塊處理的數(shù)據(jù)并將接收數(shù)據(jù)存儲的存儲模塊，電源分別與應變片4、A/D轉換模塊和存儲模塊連接。本實用新型中，所述應變筒I上設置有限位臺階，外筒2 —端位于限位臺階上，另一端通過卡箍5固定在應變筒I上。本實用新型中，所述外筒2和卡箍5的外徑與短接的外徑一致，外筒2由絲扣與測試短接連接。本實用新型中，所述應變片4與A/D轉換模塊連接，A/D轉換模塊與存儲模塊連接。本實用新型中，所述應變片4為多個，分別與A/D轉換模塊連接，例如，在進行井底測試管柱應力測試和井口測試管柱應力測試時可以選用5個，但并不局限于此。本實用新型中的是源可以選用高溫高壓鋰電池，電路板3為高溫電路板，應變片為高溫應變片。用于井底測試管柱應力測試時，適用于溫度O—150°C，壓力O—120MPa工況。井口測試管柱應力測試時，適用于溫度O — 125°C，壓力O — 120MPa。本實用新型的工作原理為:使用時，將本實用新型通過絲扣連接在鉆具上設定的深度位置上，下入井下以后，應變片在受力狀態(tài)下，在電池供電的情況下，會將井下壓力的實時變化所產生的應變電流信號傳輸給設置在電路板上的A/D轉換模塊，A/D轉換模塊將收到的電流信號處理為數(shù)字信號，再利用電路板上的存儲模塊將數(shù)據(jù)進行存儲，實現(xiàn)將井底測試管柱和井口測試管柱接入的位置應力、溫度進行存儲，當測試施工結束后，從井下起出本實用新型，將井底測試管柱應力測試器和井口測試管柱應力測試器通過接頭轉換器和計算機連接，讀出數(shù)據(jù)結果，并分別以圖形和表格的方式存儲和顯示在計算機上，以便于后期分析。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種測試管柱應力測試器，其特征在于:包括應變筒(I)、外筒(2)和測試裝置，所述外筒(2 )固定在應變筒(I)上，外筒(2 )與應變筒(I)之間形成有一密封的空腔，測試裝置設置在空腔中，所述測試裝置包括電源、電路板(3 )和應變片(4 )，所述電路板(3 )上設置有接收應變片采集數(shù)據(jù)的A/D轉換模塊和接收A/D轉換模塊處理的數(shù)據(jù)并將接收數(shù)據(jù)存儲的存儲模塊，電源分別與應變片(4)、A/D轉換模塊和存儲模塊連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的測試管柱應力測試器，其特征在于:所述應變筒(I)上設置有限位臺階，外筒(2 ) —端位于限位臺階上，另一端通過卡箍(5 )固定在應變筒(I)上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的測試管柱應力測試器，其特征在于:所述外筒(2)和卡箍(5)的外徑與短接的外徑一致，外筒(2)由絲扣與測試短接連接。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的測試管柱應力測試器，其特征在于:所述應變片(4)與A/D轉換模塊連接，A/D轉換模塊與存儲模塊連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的測試管柱應力測試器，其特征在于:所述應變片(4)為多個，分別與A/D轉換模塊連接。
專利摘要本實用新型公開了一種測試管柱應力測試器，包括應變筒、外筒和測試裝置，所述外筒固定在應變筒上，外筒與應變筒之間形成有一密封的空腔，測試裝置設置在空腔中，所述測試裝置包括電源、電路板和應變片，所述電路板上設置有接收應變片采集數(shù)據(jù)的A/D轉換模塊和接收A/D轉換模塊處理的數(shù)據(jù)并將接收數(shù)據(jù)存儲的存儲模塊，電源分別與應變片、A/D轉換模塊和存儲模塊連接。本實用新型可在試油測試過程中對井下測試管柱的載荷進行測試驗證，將測試過程中的每一種工況的井內管柱受載進行測量和存儲，避免管柱破壞、封隔器失封事故的發(fā)生。
文檔編號E21B47/26GK203022725SQ201220733208
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權日2012年12月27日
發(fā)明者龐東曉, 賀秋云, 潘登, 林軼斌, 劉飛, 曾小軍, 溫馨, 許峰 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司