在油田作业中，井下工具是可以重复利用的，即完成一次井下作业后，工具经过拆卸，清洗后再重新装配，装配完的工具必须通过打压测试合格后才能再次投入使用。因此，在各大油田，都建有专门的井下工具厂来完成井下工具的制造和修复工作，保证修复工具质量的重要手段就是打压测试。

　　目前大多数工具车间内打压测试还停留在手工作业的阶段。即由高压水泵接出单独的管线，由工人将重达几十公斤的工具抬起，与高压水管线螺纹连接，使用大号管钳将其旋紧，工具的另一头用堵头封闭;再由管线向工具内腔注水试压，试压完毕后，仍是工人手工将工具卸下。这种人工试压方式不仅工作效率低，劳动强度大，而且试压过程中不安全因素多。因此，降低工人的劳动强度，提高试压工序的效率，保证试压测试的准确性，保证工具的质量成为新型试压机的关键。

　　确保试压安全

　　石油井下工具试压机组由北京矿冶研究总院根据中国石油川庆钻探井下作业公司的要求研制完成，并在在川庆钻探井下作业公司工具研发中心安装完成，经过4个月的调试和工业试运行，试压机的性能完全达到设计要求，衔接连贯，各步骤动作准确平稳，液压系统、自动控制系统工作情况良好，目前已顺利通过川庆油田井下作业公司组织的设备现场验收。

　　石油井下工具试压机组已投入生产运行，运行状况良好，配备操作人员2～3人，每小时可试压工具15套左右，达到了设计预期效果。

　　石油井下工具试压机组用于完成常见石油井下工具的压力检测工作。工具试压在-2.5m防护地坑内进行，操作人员在地面控制台监控试压过程，实现试压区和操作区分离，保证试压安全，试压工具在地面和地坑之间输送自动完成。根据要求，工具的试压范围设计为0～35MPa。每次加压可同时测试3件工具，完成单次测试时间(不同品种工具保压时间不同)，约为10～15min，即每小时的处理量为12～18件，设备的总装机功率为52kW。

　　石油井下工具试压机组的功能原理、整体结构以及相关性能参数确保了整套备用于常用井下工具的试压检测，实现试压工具的自动传输和自动试压，降低劳动强度，提高试压质量，保证试压安全。

　　设计简便高效

　　井下工具试压机组的设计在于提供一种简便、高效、安全的试压设备，该设备具备的特点：测试工具范围广，能满足常用井下工具的试压工作;测试准确，满足测试压力及保压时间要求;自动化程度高，能自动运送工具至试压位置，试压完成后自动将工具运送走，降低工人的劳动强度;各环节衔接紧密，耗时少，试压效率高，能满足日处理量要求;试压区和操作区分开，操作人员在控制台可监控试压情况，充分保障人员安全;井下工具试压机组的设计要体现行业使用的先进性。试压机组的构成及其工作过程如图1所示，试压机组由储料、分料机构、上扣机构、承接机构、装防护套筒机构、试压托盘、水平输入机构、垂直输送机构、试压机构和水平输出机构、防护套筒的退出机构和卸扣机构等工作平台共十二个机构以及液压系统、高压水系统、自动控制系统等组成。

　　其中，装防护套筒机构是根据工具种类的长度不同，设计了定位机构，可根据工具长度，控制推板的行程。

　　液压系统包括动力部分、控制部分、执行部分和辅助装置。根据设备特点及安装要求，系统设计有一个液压泵站，二个操作阀台，且具有重量轻、体积小、效率高、工作可靠、结构简单、操作和维护保养方便、经济性好等特点;高压水系统用于试压工具内腔注水升压、保压，可同时完成3件工具的试压。可根据水压值的变化可判定工具是否发生泄漏，同时由实时监控图象，在控制台上观测试压工具的情况，辅助判断工件是否满足试压工艺的要求;自动控制和采集系统实现自动控制及实时监测和采集，各部分动作协调，衔接顺畅，试压工位全过程监控，画面显示，操作人员在控制台上可即时观察试压工况，并实时采集打印相关曲线。自动控制核心软硬件及低压电气元件选用技术先进、可靠性高、易学易用、维护简便的产品。

　　契合试压要求

　　石油井下工具试压机组的设计彻底改变了以往人工试压的方式，契合了井下工具试压的要求和发展方向，其测试工具的范围广，能满足常用井下工具的试压工作。它拥有较高的自动化程度，自动运送工具至试压位置，自动控制测试压力，达到要求的稳压时间后，自动卸压并将测试完毕的工具运送走，极大地降低了工人的劳动强度;各试压环节衔接紧密，耗时少，试压效率高;试压区和控制台完全分开，操作人员在控制台可监控试压情况，充分保障了人员安全;压力传感器监测水压变化，可准确判断工具试压时的工况，保证试压质量。

　　其主要特点有：能够满足长度为435～1037mm，最大外径Φ100～Φ148的井下常用工具的试压工作，适用范围较广;试压工具两端预装封头，可以检测工具两端的螺纹质量;工具两端封头的装卸，采用机械方式自动完成，极大地降低工人的劳动强度;采用压力较低的液压来密封压力较高的水压，可根据水压值调整液压系统压力，保证在设计压力范围内能够有效密封;试压机组可同时试压同类型工具三件套，每小时试压工具约15件，可以获得较高的生产率;试压过程自动化程度高，可自动为试压工具安装和退下保护套管;输送机构能够自动输送待测工具至试压位置并自动准确定位;试压工具中心高可自动定位，能够适应不同外径工具的对心要求，保证工具中心轴线与两侧密封头同轴，使工具能顺利纫入密封头;试压机构的密封头从工具两端顶住工具，密封头采用端面、锥面双重密封结构，密封可靠，密封件塑性良好，不易磨损;试压机组的操作分为控制台操作和人工操作两部分，符合设备流程特点，操作方便。控制台上的操作控制又分为单动、分步和连续自动三种方式，可根据设备运行状态进行选择;确保人员与电气设备的安全，试压机构主体与控制台完全隔离，试压情况由摄像头反馈到控制台的监视器上。