一种模拟注蒸汽井套管热强度的测试方法及装置

摘要

一种模拟注蒸汽井套管热强度的测试方法及装置，其特点是：利用加热炉给两端用左堵头、右堵头(左堵头带有外螺纹和进气口，右堵头带有外螺纹、出气口和压力表)和刚性丝杆固定的套管(两端内壁上开有与左堵头和右堵头匹配的内螺纹)加热，加热到模拟注气温度时，通过左堵头的进气口缓慢向套管内注入惰性气体，同时采用应变仪记录不同注气压力下套管应变及对应时间，基于测试数据绘制注气压力与套管应变和等效应力的关系曲线，通过计算得到该温度下套管的抗内压屈服强度及泄压后的环向残余应力，改变注气温度可以得到不同温度下套管的抗内压屈服强度和环向残余应力。该装置适用于注蒸汽井套管抗内压屈服强度的测试研究。

主权项

一种模拟注蒸汽井套管热强度的测试方法，其特征在于，所述的模拟注蒸汽井套管热强度的测试方法包括以下步骤：a.利用左堵头(2)、右堵头(6)及密封圈(10)将套管(5)进行密封，用刚性丝杆(3)将套管(5)两端进行固定，限制套管(5)在加热过程中发生轴向变形；b.将高温直角应变片(4)和单轴应变片(11)粘贴在套管(5)外壁，并与应变仪(12)连接，其中高温直角应变片(4)用于测量套管(5)抗内压屈服强度，高温单轴应变片(11)用于温度补偿；c.将准备好的套管(5)放入加热炉(8)，加热套管(5)至设定温度；d.通过进气口(1)向套管(5)缓慢注入惰性气体，同时用应变仪(12)记录不同注气压力下套管(5)环向应变及对应时间；e.当注气压力达到设定压力时，通过出气口(7)开始降压，直到降为大气压，观察大气压对应的环向应变，如果没有残余应变产生，增加注气压力，直到产生残余应变为止；f.绘制注入压力与套管(5)环向应变和等效应力的关系曲线，直接读取套管(5)的抗内压屈服强度，基于环向残余应变计算得到套管(5)环向残余应力；g.套管(5)屈服后，改变注气压力，重复步骤d、e和f得到套管(5)抗内压屈服强度，对比分析循环注气对套管(5)抗内压屈服强度和环向残余应力的影响规律；h.改变加热温度及注气温度，重复步骤d、e、f、g可以得到不同注气温度下套管(5)抗内压屈服强度和环向残余应力及循环注气对抗内压屈服强度和环向残余应力的影响规律。