井下油套管腐蚀测试挂环器的制造方法
【专利摘要】井下油套管腐蚀测试挂环器，包括一个固定环上接头，固定环上接头与固定环下接头连接，然后两端分别与要测试的油井或注水井的油管连接；在与连接之前，将用于腐蚀测试的内挂环置于内挂环垫中，然后将内挂环垫置于内挂环槽口中，将用于腐蚀测试的外挂环置于外挂环垫中，然后将外挂环垫置于外挂环槽口中；本实用新型通过对挂片器的结构参数的优化，通过设置合理的内、外防碰台，通过对挂环不直接与介质的其它三个面进行电镀钨合金，解决了挂环存在碰撞损坏的问题，解决了挂环表面介质流态与油套管、抽油杆表面介质流态不一致的问题，解决了挂环非接触面腐蚀的问题，从而使挂环测试的腐蚀特性更能够真实的反映实际腐蚀特性。
【专利说明】
井下油套管腐蚀测试挂环器
技术领域
[0001]本实用新型涉及油田生产中油井与注水井中介质对井下不同部位的油管、抽油杆、套管的腐蚀性测试，特别涉及井下油套管腐蚀测试挂环器。
【背景技术】
[0002]目前市场上针对油井中介质对井下不同部位的油管、抽油杆、套管的腐蚀性测试均采用安装井下油套管腐蚀测试挂环器;针对注水井中介质对井下不同部位的油管、套管的腐蚀性测试有2种方法:一种方法是采用安装井下油套管腐蚀测试挂环器，另一种方法是采用从井口下钢丝绳挂片。
[0003]目前市场上的井下油套管腐蚀测试挂环器中设计的挂环其一种设计方法是挂环与介质接触的表面略低于油管的内表面或外表面，在测试的过程中存在下述不足:
[0004]—是介质经过挂环时其流态发生了变化，与实际介质的流态不同，挂环测试所反映的腐蚀特点不完全是油套管表面的腐蚀特点；
[0005]二是挂环与油管接触处，在垂直的断面上出现了阶梯，对于注水井其介质中悬浮物在挂环表面的堆积、吸附与油管表面的堆积、吸附不同，挂环表面的堆积、吸附程度要严重些，导致垢下腐蚀加剧，挂环测试所反映的腐蚀特点不完全是油套管表面的腐蚀特点;对于油井其介质中的油、泥沙等固体颗粒在挂环表面的堆积、吸附与油管表面的堆积、吸附不同，挂环表面的堆积、吸附程度要严重些，导致垢下腐蚀加剧，挂环测试所反映的腐蚀特点不完全是油井油套管与抽油杆表面的腐蚀特点；
[0006]三是挂环的内表面，外表面、2个断面没有进行分别处理，均是裸面，而挂环的四面其介质存在的形式、流态均完全不同，四面所产生的腐蚀特点也完全不同，实际测试中的腐蚀特性数据是挂环四面腐蚀的平均特性数据，无法获得每一个面的腐蚀特性数据，挂环测试所反映的腐蚀特点不能代表油套管与抽油杆表面的腐蚀特点。
[0007]目前市场上的井下油套管腐蚀测试挂环器中设计的挂环其另一种设计方法是挂环与设计的挂环与介质接触的表面与油管的内表面或外表面平行，在测试的过程中存在下述不足:
[0008]—是内挂环存在与抽油杆接触的可能，导致摩擦引起的腐蚀加剧，导致电化学腐蚀加剧，挂环测试所反映的腐蚀特点不完全是油套管与抽油杆表面的腐蚀特点；
[0009]二是内挂环存在与油管内所下工具碰撞的可能，导致挂环表面破坏，出现不均匀腐蚀加剧，挂环测试所反映的腐蚀特点不完全是油套管表面的腐蚀特点；
[0010]三是外挂环在油管的下入过程，存在与套管碰撞的可能，导致挂环表面破坏，出现不均匀腐蚀加剧，挂环测试所反映的腐蚀特点不完全是油套管表面的腐蚀特点。
[0011]现有井下油套管腐蚀测试挂环器由于设计存在的缺陷导致所测试的井下介质的腐蚀规律与实际油套管、抽油杆表面的腐蚀规律不完全相同，不能有效的反映油井或注水井中介质对油套管、抽油杆的腐蚀特点。
[0012]目前市场上采用从井口下钢丝绳挂片对注水井井下介质进行腐蚀测试的方法存在下述不足:
[0013]—是由于钢丝绳与挂片占据了油管内体积，油管中介质的流态发生了变化，挂环测试所反映的腐蚀特点不完全是油管表面的腐蚀特点；
[0014]二是即使采取挂片无保护、尽量缩小挂片所占体积，这样又存在挂片与油管接触的可能，同时其挂片表面的流态仍然与油管表面介质的流态有所不同，挂片测试所反映的腐蚀特点也不完全是油管表面的腐蚀特点；
[0015]三是井口下钢丝绳挂片方法不能用于油井油管内的腐蚀测试，也不能完全用于油井与注水井套管与油管外表面的腐蚀测试。
[0016]从井口下钢丝绳挂片测试油井与注水井油套管腐蚀的方法存在不能完全适应的问题，存在钢丝绳挂片测试的井下介质中的腐蚀规律与实际油套管表面的腐蚀规律不完全相同，不能有效的反映油井或注水井中介质对油套管的腐蚀特点。
【发明内容】
[0017]为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供井下油套管腐蚀测试挂环器，克服现有技术存在的抽油杆、下井工具、套管对挂环存在碰撞、磨蚀的问题，克服现有技术存在的挂环表面流态与油套管、抽油杆表面流态不一致的问题;克服现有技术存在的挂环表面悬浮物沉积、结垢与油套管、抽油杆表面不一致的问题;克服现有技术存在的挂环的四面介质流态不一致的问题;使挂环在井下存在的状态与油管、抽油杆、套管相同，挂环表面所反映的介质流态与油套管、抽油杆表面的介质流态相同，所测试的腐蚀特点能够真实的反映油套管、抽油杆表面的腐蚀特点，为腐蚀评价与腐蚀控制技术的应用提供技术支撑。
[0018]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0019]井下油套管腐蚀测试挂环器，包括一个固定环上接头la，固定环上接头Ia与固定环下接头Ib连接，固定环上接头Ia与固定环下接头Ib的另一端分别与要测试的油井或注水井的油管连接，固定环上接头Ia的内挂环槽口 2f中放置有内挂环垫IcU内挂环垫Id中放置有内挂环lc，固定环下接头Ib的外挂环槽口 3k中放置有外挂环垫If，外挂环垫If中设置有用于腐蚀测试的外挂环le。
[°02°]所述的固定环上接头Ia包括本体2a，本体2a的管体内上端设计内防卡锥2b，内防卡锥2b的下面设计内防碰台2c，内防碰台2c的下面设计内挂环坡2d，内挂环坡2d的下面设计内流态恢复面2e，内流态恢复面2e的下面设计内挂环槽口 2f，内挂环槽口 2f的下面设计连接固定环下接头Ib的丝扣2g;本体2a的管体外上端设计油管丝扣2h，油管丝扣2h的下面设计过渡面2s，过渡面2s的下面设计外防卡锥2i，外防卡锥2i的下面设计外防碰台2j，外防碰台2j的下面设计外挂环坡2k，外挂环坡2k的下面设计外流态恢复面2L。
[0021]所述的固定环下接头Ib包括本体3a，本体3a的管体内下端设计内防卡锥3b，内防卡锥3 b的上面设计内防碰台3 c，内防碰台3 c的上面设计内挂环坡3 d，内挂环坡3 d的上面设计内流态恢复面3e;本体3a的管体外下端设计油管丝扣3f，油管丝扣3f的上面设计过渡面3s，过渡面3 s的上面设计外防卡锥3g，外防卡锥3g的上面设计外防碰台3h，外防碰台3h的上面设计外挂环坡3i，外挂环坡3i的上面设计外流态恢复面3j，外流态恢复面3j的上面设计外挂环槽口 3k，外挂环槽口 3k的上面设计连接固定环上接头Ia的丝扣3L。
[0022]所述的内挂环Ic包括本体4a，本体4a的外表面、2个断面均包括防腐镀层4b,本体4a的内表面是裸露的金属表面4c。
[0023]所述的内挂环垫Id由槽体5a及与其对称且大小相同的槽体5b合并构成。
[0024]所述的外挂环Ie包括本体6a，本体6a的内表面、2个断面均包括防腐镀层6b，本体6a的外表面是裸露的金属表面6c。
[0025]所述的外挂环垫If由槽体7a及与其对称且大小相同的槽体7b合并构成。
[0026]所述的固定环上接头Ia的制作:其设计参数与欲测试的注水井或油井的油管规格与套管规格相关联，当油管的外径为Π，油管的内径为r2，套管的内径为r3，则固定环上接头Ia的设计参数为:油管丝扣2h的外径Ml =ri，内防卡锥2b的直径M2 = r2，内防卡锥2b的垂直高度M3>20mm，油管丝扣2h的长度M4 =油管丝扣规格长度，过渡面2s的长度M5>20mm，内防碰台2c的内径M6 = M2 —X(lmm<X<4mm),外防卡锥2i的内径M7^50mm，内挂环坡2d的垂直高度M8彡20mm，内流态恢复面2e的长度M9彡50mm，内挂环槽口 2f的高度M10 = P8，内流态恢复面2e的直径M11=M2，内挂环槽口2f的直径M12 = P6，丝扣2g的长度M13 =油管丝扣规格长度，丝扣2g的外径M14=M12+Y+油管丝扣规格厚度(Imm彡Y彡4mm)，外流态恢复面2L的外径M15=M16 —Z(0.10mm)，外防碰台2j的外径M16 = r3 —U(5mm^ilK40mm)，外防碰台2j的长度M17 = M9，外挂环坡2k的垂直高度M18=M8，外防碰台2j的长度M19 = M8+M9+M10+Q(Q^ 100mm)。
[0027]所述的固定环下接头Ib的制作:其设计参数根据固定环上接头Ia的参数与油管、套管的参数确定，固定环下接头Ib的设计参数为:油管丝扣3f的外径NI =Ml，内放卡锥3b的内径N2=M2，内放卡锥3b的的垂直高度N3彡20mm，油管丝扣3f的长度N4=M4，过渡面3s的长度N5 = M5，内防碰台3c的内径N6=M6,外放卡锥3g的垂直高度N7=M7，外防碰台3h的长度N8=M19，外挂环坡3i的垂直高度N9 =M18，外流态恢复面3 j的长度N10 = M9，外挂换槽口 3k的高度Nll=MlO,内挂环坡3d的垂直高度N12 = M8，内流态恢复面3e的长度N13=M9，丝扣3L的长度N14 = M4,内流态恢复面3e的直径N15=M12,丝扣3c的直径N16=M14,外挂环槽3k的内径N17 = N18 —(P6-P4+T),外挂环槽3k的外径N18=M15,外防碰台3h的直径N19=M16。
[0028]所述的内挂环Ic的制作:其设计参数与油管的内径有关，与固定环上接头Ia的设计参数有关，与精密分析天平的称量范围有关，与现有加工技术有关，设计考虑在允许的范围尽量增大内挂环Ic的尺寸，增加内挂环Ic表面的面积，最大限度的降低测试误差(测试误差的降低在天平称量范围内则内挂环Ic的内表面积越大，内挂环Ic的质量越大则误差越小，精度越高)，内挂环Ic设计参数为:内挂环Ic的内径Pl=r2，内挂环Ic的外径P2 = P1+S(15mm)，5mm<内挂环Ic的高度P3<20mm;内挂环Ic的加工制作方法是用欲测试的金属先加工一个外径为P2，内径为Pl — 10mm，高度为P3的金属环，然后对金属环进行电镀钨合金，将镀好的环的内表面进行加工切削，使其内径为Pl，重新加工使环的内径为Pl，再将环的内表面抛光，即制作成了内挂环lc。
[0029]所述的内挂环垫Id的制作:其设计参数与内挂环Ic的参数有关，与固定环上接头Ia的设计参数有关，内挂环垫Id的目的是绝缘内挂环Ic与金属的接触，影响对腐蚀的测试，内挂环垫Id的设计仅确保能够有效绝缘内挂环Ic与金属的接触即可，因此、在尺寸上尽量的小，内挂环垫Id的设计参数为:内挂环垫Id的内径P4 = P1+T(0.1mm^0.5mm)，内挂环垫Id的槽内径P5 = P2，内挂环垫Id的外径P6 = P5+W(0.1mm^ff^2mm)，内挂环垫Id的槽高度P7 = P3+0.lmm,内挂环垫Id的环高度P8 = P7+W;内挂环垫Id的加工制作方法是按照上面的尺寸加工后，从环的中间部位截断成2个半圆。
[0030]所述的外挂环Ie的制作:其设计参数与套管的内径有关，与固定环下接头Ib的设计参数有关，与精密分析天平的称量范围有关，与现有加工金属有关，设计考虑在允许的范围尽量增大外挂环Ie的尺寸，增外挂环Ie表面的面积，最大限度的降低测试误差(测试误差的降低在天平称量范围内外挂环Ie的内表面积越大，外挂环Ie的质量越大则误差越小，精度越高)，外挂环Ie设计参数为:外挂环Ie的内径P9 = P13，外挂环Ie的外径P10 = P9+S，外挂环Ie的高度P11=P3;外挂环Ie的制作方法是先加工一个外径为P10+10mm，内径为P9，高度为PU的金属环，然后对金属环进行电镀钨合金，将镀好的环的外表面进行加工切削，使其外径为P10，再将环的外表面抛光，即制作成了外挂环le。
[0031]所述的外挂环垫If的制作:其设计参数与外挂环Ie的参数有关，与固定环下接头Ib的设计参数有关，外挂环垫If的目的是绝缘外挂环Ie与金属的接触，影响对腐蚀的测试，外挂环垫If的设计仅确保能够有效绝缘外挂环Ie与金属的接触即可，因此、在尺寸上尽量的小，外挂环垫I f的设计参数为:外挂环垫I f的内径P12 = NI 7+0.1mm，外挂环垫I f的槽板厚度P13 = P12+W，外挂环垫If的外径P14 = P13+S — T，外挂环垫If的槽内高度P16 = P11 +
0.1mm，外挂环垫If的槽高度P17 = P16+W;外挂环垫If的加工制作方法是按照上面的尺寸加工后，从环的中间部位截断成2个半圆。
[0032]本实用新型的有益效果是:
[0033]1、解决了现有技术因挂环表面的介质流态与油管、套管表面介质的流态不同，导致所测试的腐蚀数据与特性与实际介质中油套管表面的腐蚀数据与特性不同。
[0034]2、解决了现有技术在下挂环器的过程中存在套管壁碰撞挂环的现象，导致挂环挂前表面被破坏，所测试的腐蚀数据与特性与实际挂环的腐蚀数据与特性不同。
[0035]3、解决了现有技术挂环在油管中存在抽油杆碰撞挂环的现象，导致挂环表面被破坏，所测试的腐蚀数据与特性与实际挂环的腐蚀数据与特性不同。
[0036]4、解决了现有技术挂环的四面介质特点不相同，结垢不均匀等导致挂环四面的腐蚀特性不同，而测试分析数据为挂环四面腐蚀特性的平均，导致所测试的腐蚀数据与特性与实际介质中油套管表面的腐蚀数据与特性不同。
【附图说明】
[0037]图1为本实用新型井下油套管腐蚀测试挂环器的剖面结构示意图。
[0038]图2为本实用新型固定环上接头Ia的剖面结构示意图。
[0039]图3为本实用新型固定环下接头Ib的剖面结构示意图。
[0040]图4为本实用新型内挂环Ic的剖面结构与俯视示意图，其中图4(I)是俯视图，图4(2)是剖面图。
[0041]图5为本实用新型内挂环垫Id的剖面结构与俯视示意图，其中图5(1)是俯视图，图5(2)是剖面图。
[0042]图6为本实用新型外挂环Ie的剖面结构与俯视示意图，其中图6(1)是俯视图，图6
(2)是剖面图。
[0043]图7为本实用新型外挂环垫If的剖面结构与俯视示意图，其中图7(1)是俯视图，图7( 2)是剖面图。
[0044]图8为本实用新型内挂环Ic与内挂环垫Id组合的剖面结构与俯视示意图，其中图8
(I)是俯视图，图8(2)是剖面图。
[0045]图9为本实用新型外挂环Ie与外挂环垫If组合的剖面结构与俯视示意图，其中图9
(I)是俯视图，图9(2)是剖面图。
[0046]图10为本实用新型固定环上接头Ia的制作设计参数图。
[0047]图11为本实用新型固定环下接头Ib的制作设计参数图。
[0048]图12为本实用新型内挂环Ic的制作设计参数图。
[0049]图13为本实用新型内挂环垫Id的制作设计参数图。
[0050]图14为本实用新型外挂环Ie的制作设计参数图。
[0051]图15为本实用新型外挂环垫If的制作设计参数图。
【具体实施方式】
[0052]下面结合附图对本实用新型做详细叙述。
[0053]参照图1，井下油套管腐蚀测试挂环器，包括一个固定环上接头la，固定环上接头Ia与固定环下接头Ib连接，固定环上接头Ia的内挂环槽口 2f中放置有内挂环垫Id，内挂环垫Id中放置有内挂环lc，固定环下接头Ib的外挂环槽口 3k中放置有外挂环垫If，外挂环垫If中设置有用于腐蚀测试的外挂环le。
[0054]参照图2，所述的固定环上接头Ia包括本体2a，本体2a的管体内上端设计内防卡锥2b，内防卡锥2b的下面设计内防碰台2c，内防碰台2c的下面设计内挂环坡2d，内挂环坡2d的下面设计内流态恢复面2e，内流态恢复面2e的下面设计内挂环槽口2f，内挂环槽口2f的下面设计连接固定环下接头Ib的丝扣2g;本体2a的管体外上端设计油管丝扣2h，油管丝扣2h的下面设计外防卡锥2i，外防卡锥2i的下面设计外防碰台2 j，外防碰台2 j的下面设计外挂环坡2k，外挂环坡2k的下面设计外流态恢复面2L，油管丝扣2h的下面设计过渡面2s。
[0055]参照图3，所述的固定环下接头Ib包括本体3a，本体3a的管体内下端设计内防卡锥3b，内防卡锥3b的上面设计内防碰台3c，内防碰台3c的上面设计内挂环坡3d，内挂环坡3d的上面设计内流态恢复面3e;本体3a的管体外下端设计油管丝扣3f，油管丝扣3f的上面设计外防卡锥3g，夕卜防卡锥3g的上面设计外防碰台3h，外防碰台3h的上面设计外挂环坡3i，夕卜挂环坡3i的上面设计外流态恢复面3j，外流态恢复面3j的上面设计外挂环槽口 3k，外挂环槽口 3k的上面设计连接固定环上接头Ia的丝扣3L，油管丝扣3f的下面设计过渡面3s。
[0056]参照图4、图8，所述的内挂环Ic包括本体4a，本体4a的外表面、2个断面均包括防腐镀层4b,本体4a的内表面是裸露的金属表面4c。
[0057]参照图5、图8，所述的内挂环垫Id由槽体5a及与其对称且大小相同的槽体5b合并构成。
[0058]参照图6、图9，所述的外挂环Ie包括本体6a，本体6a的内表面、2个断面均是防腐镀层6b，本体6a的外表面是裸露的金属表面6c。
[0059]参照图7、图9，所述的外挂环垫If由槽体7a及与其对称且大小相同的槽体7b合并构成。
[0060]参照图10，所述的固定环上接头Ia的制作方法是:其设计参数与欲测试的注水井或油井的油管规格与套管规格相关联，当油管的外径为ri，油管的内径为r2，套管的内径为Γ3，则固定环上接头Ia的设计参数为:油管丝扣2h的外径Ml =ri，内防卡锥2b的直径M2 = Γ2，内防卡锥2b的垂直高度M3多20mm，油管丝扣2h的长度M4 =油管丝扣规格长度，过渡面2s的长度M5^20mm，内防碰台2c的内径M6=M2—X(lmm<X<4mm)，外防卡锥2i的内径M7^50mm，内挂环坡2d的垂直高度M8彡20mm，内流态恢复面2e的长度M9彡50mm，内挂环槽口2f的高度M10 = P8，内流态恢复面2e的直径M11=M2，内挂环槽口2f的直径M12 = P6，丝扣2g的长度M13=油管丝扣规格长度，丝扣2g的外径M14 = M12+Y+油管丝扣规格厚度(Imm彡Y彡4mm)，外流态恢复面2L的外径M15=M16 —Z(0.5mm<Z<10mm)，外防碰台2j的外径M16 = r3 —U(5mm<U(40mm)，外防碰台2 j的长度Ml7 = M9，外挂环坡2k的垂直高度Ml8 =M8，外防碰台2 j的长度M19=M8+M9+M10+Q(Q>100mm)o
[0061]参照图11，所述的固定环下接头Ib的制作方法是:其设计参数根据固定环上接头Ia的参数与油管、套管的参数确定，固定环下接头Ib的设计参数为:油管丝扣3f的外径NI =Ml，内放卡锥3b的内径N2=M2，内放卡锥3b的的垂直高度N3 ^ 20mm，油管丝扣3f的长度N4 =M4，过渡面38的长度阳=]\15，内防碰台3c的内径N6 =M6,外放卡锥3g的垂直高度N7 =M7，夕卜防碰台3h的长度N8 = M19，外挂环坡3i的垂直高度N9 = M18，外流态恢复面3j的长度NlO =M9，外挂换槽口3k的高度Nll=MlO,内挂环坡3d的垂直高度N12=M8，内流态恢复面3e的长度N13=M9，丝扣3L的长度N14=M4，内流态恢复面3e的直径N15=M12，丝扣3c的直径N16 =M14,外挂环槽3k的内径N17 = N18 —(P6-P4+T),外挂环槽3k的外径N18=M15,外防碰台3h的直径 N19=M16。
[0062]参照图12，所述的内挂环Ic的制作方法是:其设计参数与油管的内径有关，与固定环上接头Ia的设计参数有关，与精密分析天平的称量范围有关，与现有加工技术有关，设计考虑在允许的范围尽量增大内挂环Ic的尺寸，增加内挂环Ic表面的面积，最大限度的降低测试误差(测试误差的降低在天平称量范围内则内挂环Ic的内表面积越大，内挂环Ic的质量越大则误差越小，精度越高)，内挂环Ic设计参数为:内挂环Ic的内径Pl =r2,内挂环Ic的外径P2 = P1+S(15mm)，5mm<内挂环Ic的高度P3<20mm;内挂环Ic的加工制作方法是用欲测试的金属先加工一个外径为P2，内径为Pl —10_，高度为P3的金属环，然后对金属环进行电镀钨合金，将镀好的环的内表面进行加工切削，使其内径为Pl，重新加工使环的内径为Pl，再将环的内表面抛光，即制作成了内挂环lc。
[0063]参照图13，所述的内挂环垫Id的制作方法是:其设计参数与内挂环Ic的参数有关，与固定环上接头Ia的设计参数有关，内挂环垫Id的目的是绝缘内挂环Ic与金属的接触，影响对腐蚀的测试，内挂环垫Id的设计仅确保能够有效绝缘内挂环Ic与金属的接触即可，因此、在尺寸上尽量的小，内挂环垫Id的设计参数为:内挂环垫Id的内径P4 = P1+T(0.1mm彡T.5mm)，内挂环垫Id的槽内径P5 = P2，内挂环垫Id的外径P6 = P5+W(0.lmm^ff^2mm)，内挂环垫Id的槽高度P7 = P3+0.1mm，内挂环垫Id的环高度P8 = P7+W;内挂环垫Id的加工制作方法是按照上面的尺寸加工后，从环的中间部位截断成2个半圆。
[0064]参照图14，所述的外挂环Ie的制作方法是:其设计参数与套管的内径有关，与固定环下接头Ib的设计参数有关，与精密分析天平的称量范围有关，与现有加工金属有关，设计考虑在允许的范围尽量增大外挂环Ie的尺寸，增外挂环Ie表面的面积，最大限度的降低测试误差(测试误差的降低在天平称量范围内外挂环Ie的内表面积越大，外挂环Ie的质量越大则误差越小，精度越高)，外挂环Ie设计参数为:外挂环Ie的内径P9 = P13，外挂环Ie的外径PlO = P9+S，外挂环Ie的高度Pll =P3;外挂环Ie的制作方法是先加工一个外径为PlO+10_，内径为P9，高度为PU的金属环，然后对金属环进行电镀钨合金，将镀好的环的外表面进行加工切削，使其外径为P10，再将环的外表面抛光，即制作成了外挂环le。
[0065]参照图15，所述的外挂环垫If的制作方法是:其设计参数与外挂环Ie的参数有关，与固定环下接头Ib的设计参数有关，外挂环垫If的目的是绝缘外挂环Ie与金属的接触，影响对腐蚀的测试，外挂环垫If的设计仅确保能够有效绝缘外挂环Ie与金属的接触即可，因此、在尺寸上尽量的小，外挂环垫If的设计参数为:外挂环垫If的内径P12 = N17+0.1mm，夕卜挂环垫If的槽板厚度P13 = P12+W，外挂环垫If的外径P14 = P13+S — T，外挂环垫If的槽内高度P16 = Pll+0.1mm，外挂环垫If的槽高度P17 = P16+W;外挂环垫If的加工制作方法是按照上面的尺寸加工后，从环的中间部位截断成2个半圆。
[0066]工作原理:
[0067]预先将处理与恒质的内挂环Ic与处理与恒质的外挂环Ie分别置于相应的内挂环垫Id与外挂环垫If，然后将组装好的挂环与挂环垫安装在固定环上接头Ia的内挂环槽口 2f中与固定环下接头Ib的外挂环槽口3k中，然后将固定环上接头Ia与固定环下接头Ib连接并拧紧组装成了井下油套管腐蚀测试挂环器，根据注水井或油井的深度与测试要求，将井下油套管腐蚀测试挂环器与一定深度的油管连接，下人到油井或注水井的某一个深度，井下油套管腐蚀测试挂环器上的挂环分别经过油管内介质的腐蚀作用与油管外环形空间介质的腐蚀作用，一定时间后作业起出油管并卸下井下油套管腐蚀测试挂环器，取出井下油套管腐蚀测试挂环器上的内挂环与外挂环，然后对内挂环与外挂环进行处理与称量剩余质量，按照SY/T5329中规定的公式计算腐蚀速率。
[0068]实施例一
[0069]通常油井或注水井的油管的外径为η= 73πιπι，油管的内径为r2 = 63mm，套管的内径为r3= 127.3mm，井下油套管腐蚀测试挂环器的加工制作参数如下:
[°07°] 1、固定环上接头Ia的制作
[0071 ]固定环上接头 Ia的设计参数为:M1 = 73mm，M2 = 63mm，M3 = 30mm，M4 = 52.4mm，M5 =30mm，M6 = 63mm—2mm = 62，M7 = 50mm，M8 = 30mm，M9 = 50mm，M10 = 15.lmm(P8 = P7+W=P3+W+0.1mm= 12mm+3mm+0.1mm)，M11 = 63mm，M12 = 74mm(P6 = P5+W=Pl+S+W=63mm+S+3mm=63mm+8mm+3mm = 74mm)，M13 = 52.4mm，M14 = 70mm+6mm = 76mm，M15 = 97 —2mm = 95mm，M16 =127.3mm —30.3mm = 97mm，M17 = 50mm，M18 = 30mm，M19 = 30mm+mm50+mml5.1mm+150mm =245.1mm0
[0072]2、固定环下接头Ib的制作
[0073]固定环下接头2b的设计参数为:N1= 73mm，N2 = 63mm，N3 = 50mm，N 4 = 52.4mm,NS=30mm，N6 = 62mm，N7 = 50mm，N8 = 245.1mm，N9 = 30mm，NlO = 50mm ,NI I = 15.1mm，N12 =30mm,N13 = 50mm,N14 = 52.4 ,N15 = 74mm,N16 = 76mm,N17 = 84mm(N18 — (P6-P4+T) =95mm—(P5+ff-Pl-T+T)=95mm-(P2+W-P1) =95mm— (Pl+S+ff-Pl) = 95mm— (Pl+S+ff-Pl )=95mm-8mm-3mm = 84mm)，N18 = 95mm，N19 = 97mm0
[0074]3、内挂环lc的制作
[0075]内挂环Ic设计参数为:内径Pl = 63mm,外径P2 = 71mm(63+8mm)，高度P3 = 12mm;内挂环Ic的加工制作方法是先加工一个外径为73mm，内径为53mm，高度为12mm的金属环，然后对金属环进行电镀钨合金，将镀好的环重新加工使环的内径为63_，将环的内表面抛光，SP制作成了内挂环lc。
[0076]4、内挂环垫Id的制作
[0077]内挂环垫Id的设计参数为:P4= 63.3mm(Pl+T = 63mm+0.3mm)，P5 = 73mm，P6 = 73mm+3mm=76mm，P7 = 12mm+0.lmm=12.lmm，P8 = 12.lmm+3mm=15.1mm;内挂环垫Id的加工制作方法是按照上面的尺寸加工后，从环的中间部位截断成2个半圆。
[0078]5、外挂环Ie的制作
[0079]外挂环Ie设计参数为:内径P9= 87.lmm(P13 = P12+W = N17+0.lmm+W=84mm+0.Imm+3mm = 87.1 mm),外径PlO = 87.lmm+8mm = 95.1mm，高度P11 = 12mm;外挂环Ie的制作方法是先加工一个外径为105.1mm,内径为87.1mm，高度为12mm的金属环，然后对金属环进行电镀钨合金，将镀好的环重新加工使环的外径为95.1mm，将环的外表面抛光，即制作成了外挂环
Ie0
[0080]6、外挂环垫If的制作
[0081 ]外挂环垫If的设计参数为:内径P12 = 84.lmm，P13 = 84.lmm+3mm = 87.lmm，P14 =87.lmm+8mm—0.3mm=95.4mm，P16= 12mm+0.1mm= 12.1mm，Pl7= 12.lmm+3mm= 15.1mm;夕卜挂环垫If的加工制作方法是按照上面的尺寸加工后，从环的中间部位截断成2个半圆。
[0082]实施例二
[0083]当油井或注水井的油管的外径为ri= 78.6mm(加厚油管)，油管的内径为r2 = 63mm，套管的内径为r3= 127.3mm，井下油套管腐蚀测试挂环器的加工制作参数如下:
[0084]1、固定环上接头Ia的制作
[0085]固定环上接头Ia的设计参数为:M1 = 78.6mm，M2 = 63mm，M3 = 30mm，M4 = 52.4mm，M5=30mm，M6 = 63mm—2mm = 62，M7 = 50mm，M8 = 30mm，M9 = 50mm，MlO = 15.lmm(P8 = P7+W=P3+ff+0.1mm= 12mm+3mm+0.1 mm) ,MlI =63mm，M12 = 74mm(P6 = P5+W = Pl+S+W=63mm+S+3mm =63mm+8mm+3mm=74mm)，M13 = 52.4mm，M14 = 70mm+6mm = 76mm，M15 = 97 —2mm = 95mm，M16 =127.3mm —30.3mm = 97mm，M17 = 50mm，M18 = 30mm，M19 = 30mm+mm50+mml5.1mm+150mm =245.1mm0
[0086]2、固定环下接头2b的制作
[0087]固定环下接头2b的设计参数为:N1= 78.6mm，N2 = 63mm，N3 = 50mm，N 4 = 52.4mm,N5 = 30mm，N6 = 62mm，N7 = 50mm，N8 = 245.1mm，N9 = 30mm，NlO = 50mm,NII = 15.1mm,NI2 =30mm,N13 = 50mm,N14 = 52.4 ,N15 = 74mm,N16 = 76mm,N17 = 84mm(N18 — (P6-P4+T) =95mm—(P5+ff-Pl-T+T)=95mm-(P2+W-P1) =95mm— (Pl+S+ff-Pl) = 95mm— (Pl+S+ff-Pl )=95mm-8mm-3mm = 84mm)，N18 = 95mm，N19 = 97mm0
[0088]3、内挂环lc的制作
[0089]内挂环Ic设计参数为:内径Pl = 63mm,外径P2 = 71mm(63+8mm)，高度P3 = 12mm;内挂环Ic的加工制作方法是先加工一个外径为73mm，内径为53mm，高度为12mm的金属环，然后对金属环进行电镀钨合金，将镀好的环重新加工使环的内径为63_，将环的内表面抛光，SP制作成了内挂环lc。
[0090]4、内挂环垫Id的制作[0091 ]内挂环垫Id的设计参数为:P4 = 63.3mm(Pl+T = 63mm+0.3mm)，P5 = 73mm，P6 = 73mm+3mm=76mm，P7 = 12mm+0.lmm=12.lmm，P8 = 12.lmm+3mm=15.1mm;内挂环垫Id的加工制作方法是按照上面的尺寸加工后，从环的中间部位截断成2个半圆。
[0092]5、外挂环Ie的制作
[0093]外挂环Ie设计参数为:内径P9= 87.lmm(P13 = P12+W = N17+0.lmm+W=84mm+0.Imm+3mm = 87.lmm)，外径PlO = 87.lmm+8mm = 95.1mm，高度P11 = 12mm;外挂环Ie的制作方法是先加工一个外径为105.1mm，内径为87.1mm，高度为12mm的金属环，然后对金属环进行电镀钨合金，将镀好的环重新加工使环的外径为95.1mm，将环的外表面抛光，即制作成了外挂环
Ie0
[0094]6、外挂环垫If的制作
[0095]外挂环垫If的设计参数为:内径P12= 84.lmm，P13 = 84.lmm+3mm = 87.lmm，P14 =87.lmm+8mm—0.3mm=95.4mm，P16= 12mm+0.1mm= 12.lmm，Pl7= 12.lmm+3mm= 15.lmm;夕卜挂环垫If的加工制作方法是按照上面的尺寸加工后，从环的中间部位截断成2个半圆。
[0096]实施例三
[0097]当油井或注水井的油管的外径为ri= 78.6mm(加厚油管)，油管的内径为r2 = 63mm，套管的内径为r3=127.3mm，井下油套管腐蚀测试挂环器的加工制作参数如下:
[0098]1、固定环上接头Ia的制作
[0099]固定环上接头Ia 的设计参数为:Ml = 78.6mm，M2 = 63mm，M3 = 30mm，M4 = 52.4mm，M5=30mm，M6 = 63mm—2mm = 62，M7 = 50mm，M8 = 30mm，M9 = 50mm，M10 = 14.lmm(P8 = P7+W=P3+ff+0.1mm= 12mm+2mm+0.lmm)，M11 =63mm，M12 = 75mm(P6 = P5+W = Pl+S+W=63mm+S+2mm =63mm+10mm+2mm=75mm)，M13 = 52.4mm，M14 = 70mm+6mm(Y+油管丝扣规格厚度)=76mm，Ml5= 97 —2mm=95mm，M16 = 127.3mm—30.3mm=97mm，M17 = 50mm，M18 = 30mm，M19 = 30mm+mm50+mml5.1 mm+150mm = 245.1mm0
[0100]2、固定环下接头I的制作
[0101 ]固定环下接头2b的设计参数为:NI = 78.6mm，N2 = 63mm，N3 = 50mm，N 4 = 52.4mm，N5 = 30mm，N6 = 62mm，N7 = 50mm，N8 = 245.lmm，N9 = 30mm，NlO = 50mm，NI I = 14.1mm，NI 2 =30mm，N13 = 50mm，N14 = 52.4，N15 = 75mm，N16 = 76mm，N17 = 83mm〔N18—(P6-P4+T) =95mm—(P5+ff-Pl-T+T)=95mm-(P2+ff-Pl)=95mm-(Pl+S+ff-Pl ) = 95mm-(Pl+S+ff-Pl )=95mm-10mm-2mm = 83mm)，N18 = 95mm，N19 = 97mm0
[0102]3、内挂环lc的制作
[0103]内挂环Ic设计参数为:内径Pl = 63mm，外径P2 = 73mm(63+10mm)，高度P3 = 12mm;内挂环Ic的加工制作方法是先加工一个外径为73mm，内径为53mm，高度为12mm的金属环，然后对金属环进行电镀钨合金，将镀好的环重新加工使环的内径为63mm，将环的内表面抛光，即制作成了内挂环lc。
[0104]4、内挂环垫Id的制作
[0105]内挂环垫1(1的设计参数为:？4= 63.3臟(？1+1 = 63臟+0.3111111)，P5 = 73mm，P6 = 73mm+2mm=75mm，P7 = 12mm+0.lmm=12.lmm，P8 = 12.lmm+2mm=14.lmm;内挂环垫Id的加工制作方法是按照上面的尺寸加工后，从环的中间部位截断成2个半圆。
[0106]5、外挂环Ie的制作
[0107]外挂环Ie设计参数为:内径P9= 86.lmm(P13 = P12+W = N17+0.lmm+W=84mm+0.lmm+2mm=86.lmm)，外径Ρ10 = 86.lmm+10mm = 96.1mm，高度Pll = 12mm;外挂环Ie的制作方法是先加工一个外径为106.1mm，内径为86.1mm，高度为12mm的金属环，然后对金属环进行电镀钨合金，将镀好的环重新加工使环的外径为96.1mm，将环的外表面抛光，即制作成了外挂环
Ie0
[0108]6、外挂环垫If的制作
[0109]外挂环垫If的设计参数为:内径P12= 83.lmm，P13 = 84.lmm+2mm = 86.lmm，P14 =87.1mm+lOmm—0.3mm = 96.4mm?P16 = 12mm+0.1mm= 12.lmm?P17 = 12.lmm+2mm= 14.lmm;夕卜挂环垫If的加工制作方法是按照上面的尺寸加工后，从环的中间部位截断成2个半圆。
【主权项】
1.井下油套管腐蚀测试挂环器，其特征在于，包括一个固定环上接头(la)，固定环上接头(Ia)与固定环下接头(Ib)连接，固定环上接头(Ia)与固定环下接头(Ib)的另一端分别与要测试的油井或注水井的油管连接，固定环上接头(Ia)的内挂环槽口(2f)中放置有内挂环垫(Id)，内挂环垫(Id)中放置有内挂环(Ic)，固定环下接头(Ib)的外挂环槽口(3k)中放置有外挂环垫(If)，外挂环垫(If)中设置有用于腐蚀测试的外挂环(Ie); 所述的固定环上接头(Ia)包括本体(2a)，本体(2a)的管体内上端设计内防卡锥(2b)，内防卡锥(2b)的下面设计内防碰台(2c)，内防碰台(2c)的下面设计内挂环坡(2d)，内挂环坡(2d)的下面设计内流态恢复面(2e)，内流态恢复面(2e)的下面设计内挂环槽口(2f)，内挂环槽口(2f)的下面设计连接固定环下接头(Ib)的丝扣(2g);本体(2a)的管体外上端设计油管丝扣(2h)，油管丝扣(2h)的下面设计过渡面(2s)，过渡面(2s)的下面设计外防卡锥(2i)，外防卡锥(2i)的下面设计外防碰台(2j)，外防碰台(2j)的下面设计外挂环坡(2k)，夕卜挂环坡(2k)的下面设计外流态恢复面(2L); 所述的固定环下接头(Ib)包括本体(3a)，本体(3a)的管体内下端设计内防卡锥(3b)，内防卡锥(3b)的上面设计内防碰台(3c)，内防碰台(3c)的上面设计内挂环坡(3d)，内挂环坡(3d)的上面设计内流态恢复面(3e);本体(3a)的管体外下端设计油管丝扣(3f)，油管丝扣(3f)的上面设计过渡面(3s)，过渡面(3s)的上面设计外防卡锥(3g)，外防卡锥(3g)的上面设计外防碰台(3h)，外防碰台(3h)的上面设计外挂环坡(3i)，外挂环坡(3i)的上面设计外流态恢复面(3 j)，外流态恢复面(3j)的上面设计外挂环槽口(3k)，外挂环槽口(3k)的上面设计连接固定环上接头(Ia)的丝扣3L。2.根据权利要求1所述的井下油套管腐蚀测试挂环器，其特征在于，所述的内挂环(Ic)包括本体(4a)，本体(4a)的外表面、2个断面均包括防腐镀层(4b)，本体(4a)的内表面是裸露的金属表面(4c)； 所述的内挂环垫(Id)由槽体(5a)及与其对称且大小相同的槽体(5b)合并构成。3.根据权利要求1所述的井下油套管腐蚀测试挂环器，其特征在于，所述的外挂环(Ie)包括本体(6a)，本体(6a)的内表面、2个断面均包括防腐镀层(6b)，本体(6a)的外表面是裸露的金属表面(6c)； 所述的外挂环垫(If)由槽体(7a)及与其对称且大小相同的槽体(7b)合并构成。4.根据权利要求1所述的井下油套管腐蚀测试挂环器，其特征在于，所述的固定环上接头(Ia)的制作方法是:其设计参数与欲测试的注水井或油井的油管规格与套管规格相关联，当油管的外径为n，油管的内径为r2，套管的内径为r3，则固定环上接头(Ia)的设计参数为:油管丝扣2h的外径Μ1=η，内防卡锥(2b)的直径M2 = r2，内防卡锥(2b)的垂直高度M3彡20mm，油管丝扣(2h)的长度M4 =油管丝扣规格长度，过渡面(2s)的长度M5>20mm，内防碰台(2c)的内径M6 =M2—X(Imm彡X彡4mm)，外防卡锥(2i)的内径M7彡50mm，内挂环坡(2d)的垂直高度M8彡20mm，内流态恢复面(2e)的长度M9彡50mm，内挂环槽口( 2f)的高度MlO = P8，内流态恢复面(2e)的直径Ml I =M2，内挂环槽口(2f)的直径Ml2 = P6，丝扣(2g)的长度M13 =油管丝扣规格长度，丝扣(2g)的外径M14=M12+Y+油管丝扣规格厚度(Imm彡Y彡4mm)，外流态恢复面(2L)的外径M15 = M16 —Z(0.5mm^Z^10mm)，外防碰台(2j)的外径M16 = r3 —U，5mm彡U彡40mm，外防碰台(2j)的长度M17=M9，外挂环坡(2k)的垂直高度M18 = M8，外防碰台2j的长度 Ml 9=M8+M9+M10+Q，Q 彡 I OOmm。5.根据权利要求1所述的井下油套管腐蚀测试挂环器，其特征在于，所述的固定环下接头(Ib)的制作方法是:其设计参数根据固定环上接头(Ia)的参数与油管、套管的参数确定，固定环下接头(Ib)的设计参数为:油管丝扣(3f)的外径NI =Ml，内放卡锥(3b)的内径N2 =M2，内放卡锥(3b)的垂直高度N3彡20mm，油管丝扣(3f)的长度N4=M4，过渡面(3s)的长度N5=M5，内防碰台(3c)的内径N6=M6，外放卡锥(3g)的垂直高度N7=M7，外防碰台(3h)的长度N8 = M19，外挂环坡(3i)的垂直高度N9 = M18，外流态恢复面(3j)的长度N10 = M9，外挂环槽口(3k)的高度Nil =MlO,内挂环坡(3d)的垂直高度N12 = M8，内流态恢复面(3e)的长度N13=M9，丝扣(3L)的长度N14=M4，内流态恢复面(3e)的直径N15=M12，丝扣(3L)的直径N16 =M14,外挂环槽口(3k)的内径N17 = N18 —(P6-P4 +T)，外挂环槽口(3k)的外径N18 = M15，外防碰台(3h)的直径N19=M16。6.根据权利要求1所述的井下油套管腐蚀测试挂环器，其特征在于，所述的内挂环(Ic)的制作方法是:其设计参数与油管的内径有关，与固定环上接头(Ia)的设计参数有关，与精密分析天平的称量范围有关，与现有加工技术有关，设计考虑在允许的范围尽量增大内挂环(Ic)的尺寸，增加内挂环(Ic)表面的面积，最大限度的降低测试误差，测试误差的降低在天平称量范围内则内挂环(Ic)的内表面积越大，内挂环(Ic)的质量越大则误差越小，精度越高，内挂环(Ic)设计参数为:内挂环(Ic)的内径Pl =r2,内挂环(Ic)的外径P2 = P1+S( Imm彡S彡15mm)，5mm彡内挂环(Ic)的高度P3彡20mm;内挂环(Ic)的加工制作方法是用欲测试的金属先加工一个外径为P2，内径为Pl — 10mm，高度为P3的金属环，然后对金属环进行电镀钨合金，将镀好的环的内表面进行加工切削，使其内径为Pl，重新加工使环的内径为Pl，再将环的内表面抛光，即制作成了内挂环(lc)。7.根据权利要求1所述的井下油套管腐蚀测试挂环器，其特征在于，所述的内挂环垫(Id)的制作方法是:其设计参数与内挂环(Ic)的参数有关，与固定环上接头(Ia)的设计参数有关，内挂环垫(Id)的目的是绝缘内挂环(Ic)与金属的接触，影响对腐蚀的测试，内挂环垫(Id)的设计仅确保能够有效绝缘内挂环(Ic)与金属的接触即可，因此、在尺寸上尽量的小，内挂环垫(Id)的设计参数为:内挂环垫(Id)的内径P4 = P1+T，0.lmm<T<0.5mm，内挂环垫(Id)的槽内径P5 = P2，内挂环垫(Id)的外径P6 = P5+W(0.1mm彡W彡2mm)，内挂环垫(Id)的槽高度P7 = P3+0.1mm，内挂环垫(Id)的环高度P8 = P7+W;内挂环垫(Id)的加工制作方法是按照上面的尺寸加工后，从环的中间部位截断成2个半圆。8.根据权利要求1所述的井下油套管腐蚀测试挂环器，其特征在于，所述的外挂环(Ie)的制作方法是:其设计参数与套管的内径有关，与固定环下接头(Ib)的设计参数有关，与精密分析天平的称量范围有关，与现有加工金属有关，设计考虑在允许的范围尽量增大外挂环(Ie)的尺寸，增外挂环(Ie)表面的面积，最大限度的降低测试误差，测试误差的降低在天平称量范围内外挂环(I e)的内表面积越大，外挂环(I e)的质量越大则误差越小，精度越高，外挂环(Ie)设计参数为:外挂环(Ie)的内径P9 = P13，外挂环(Ie)的外径P10 = P9+S，外挂环(Ie)的高度Pll =P3;外挂环(Ie)的制作方法是先加工一个外径为PlO +10mm，内径为P9，高度为PU的金属环，然后对金属环进行电镀钨合金，将镀好的环的外表面进行加工切削，使其外径为P10，再将环的外表面抛光，即制作成了外挂环(le)。9.根据权利要求1所述的井下油套管腐蚀测试挂环器，其特征在于，所述的外挂环垫(If)的制作方法是:其设计参数与外挂环(Ie)的参数有关，与固定环下接头(Ib)的设计参数有关，外挂环垫(If)的目的是绝缘外挂环(Ie)与金属的接触，影响对腐蚀的测试，外挂环垫(If)的设计仅确保能够有效绝缘外挂环(Ie)与金属的接触即可，因此、在尺寸上尽量的小，外挂环垫(If)的设计参数为:外挂环垫(If)的内径P12 = N17+0.1mm，外挂环垫(If)的槽板厚度P13 = P12+W，外挂环垫(If)的外径P14 = P13+S — T，外挂环垫(If)的槽内高度P16 =Pl 1+0.1mm，外挂环垫(If)的槽高度P17 = P16+W;外挂环垫(If)的加工制作方法是按照上面的尺寸加工后，从环的中间部位截断成2个半圆。
【文档编号】E21B47/00GK205677545SQ201620291519
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月8日 公开号201620291519.4, CN 201620291519, CN 205677545 U, CN 205677545U, CN-U-205677545, CN201620291519, CN201620291519.4, CN205677545 U, CN205677545U
【发明人】杜素珍, 郭潇, 周生杰, 郭学辉
【申请人】西安石油大学