一種壓力平衡裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及井下作業(yè)工具領(lǐng)域中的一種用于石油鉆井井下儀器或工具中的壓力平衡裝置。技術(shù)方案是：在中空的接頭內(nèi)置走線管，在走線管與接頭的環(huán)形空腔上、下端分別有通油堵頭和堵頭封堵，浮動活塞連同彈簧套裝在通油堵頭和堵頭之間的走線管外，在通油堵頭軸向設(shè)置一個或多個油通道，浮動活塞內(nèi)、外壁分別與走線管和接頭構(gòu)成滑動密封配合，在接頭中部的環(huán)形空腔段徑向設(shè)置一個或多個液通道。該發(fā)明專利技術(shù)可以為井下儀器和工具旋轉(zhuǎn)密封提供所需的液壓油，提高密封系統(tǒng)的可靠性和使用壽命，確保井下儀器和工具在井下正常工作。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及井下作業(yè)工具領(lǐng)域中的一種用于石油鉆井井下儀器或工具中的壓力平衡裝置。
技術(shù)介紹
石油鉆井井下作業(yè)環(huán)境十分惡劣，井下工具處于高溫、高壓、高振動、高固相顆粒的工作環(huán)境下，密封的可靠性和使用壽命都面臨著嚴(yán)重的考驗(yàn)。目前，常用的高壓旋轉(zhuǎn)動密封有機(jī)械密封和填料密封，機(jī)械密封效果較好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用空間大，價格昂貴，且對密封副要求高，在井下高振動，高固相顆粒的工作環(huán)境下可靠性難以保證。填料密封因填料與旋轉(zhuǎn)軸表面同一部分連續(xù)接觸，會產(chǎn)生相當(dāng)大的摩擦和磨損，且散熱較困難。Kalsi密封系統(tǒng)是一種新的流體動力潤滑旋轉(zhuǎn)密封，能夠在動密封面之間形成一層能避免相對運(yùn)動表面直接接觸的流體動壓油膜，從而大大降低了密封圈磨損和摩擦熱，使密封具備密封壓力高、磨損低、扭矩穩(wěn)定和潤滑好等特點(diǎn)，適用于井下多磨礪、高溫、高壓、高振動的密封環(huán)境。kaisi密封的使用能夠大大提高軸和密封的壽命，從而提高井下工具工作的可靠性和使用壽命，工作時允許微量泄漏液壓油潤滑冷卻自身，需要密封腔內(nèi)有足夠液壓油量，確保密封腔內(nèi)外壓差為正，密封正常工作。但是如何保證Kalsi密封系統(tǒng)在井下作業(yè)環(huán)境中有充足液壓油和密封腔內(nèi)外，成為亟待解決的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是保證密封系統(tǒng)液壓油量和壓差為正的需求，提出一種能夠?yàn)榫聝x器或工具密封系統(tǒng)提供所需液壓油量和壓差為正的壓力平衡裝置。本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 在中空的接頭內(nèi)置走線管，在走線管與接頭的環(huán)形空腔上、下端分別有通油堵頭和堵頭封堵，浮動活塞連同彈簧套裝在通油堵頭和堵頭之間的走線管外，在通油堵頭軸向設(shè)置一個或多個油通道，浮動活塞內(nèi)、外壁分別與走線管和接頭構(gòu)成滑動密封配合，在接頭中部的環(huán)形空腔段徑向設(shè)置一個或多個液通道。上述方案還包括走線管與接頭的環(huán)形空腔上端封堵采用通油堵頭內(nèi)、外壁分別與走線管和接頭密封圈配合后，由限位擋圈與接頭固連鎖定；走線管與接頭的環(huán)形空腔下端封堵采用堵頭內(nèi)、外壁分別與走線管和接頭密封圈配合后，由堵頭壓帽與接頭固連鎖定；浮動活塞內(nèi)、外壁分別通過密封圈與走線管和接頭構(gòu)成滑動密封配合。限位擋圈與接頭固連鎖定方式為限位擋圈與接頭內(nèi)置環(huán)形槽鎖定配合或者限位擋圈與接頭內(nèi)置絲扣鎖定配合；堵頭壓帽與接頭固連鎖定方式為堵頭壓帽與接頭內(nèi)置環(huán)形槽鎖定配合或者堵頭壓帽與接頭內(nèi)置絲扣鎖定配合；在堵頭與堵頭壓帽之間還設(shè)置有限位環(huán)和線堵頭，線堵頭上設(shè)有多個密封插針。在堵頭與限位環(huán)之間還設(shè)置軸線間隙調(diào)整墊。接頭上下外端部分別設(shè)置外絲扣，接頭中部外置扶正器。本壓力平衡裝置的有益效果是該壓力平衡裝置在浮動活塞和通油堵頭之間形成的油腔中的液壓油存儲量可以通過彈簧行程調(diào)整，并可根據(jù)密封系統(tǒng)需求進(jìn)行設(shè)計，能夠充分保證密封系統(tǒng)對液壓油量的需求。在井下工作過程中，鉆井液通過接頭上的鉆井液通孔流入浮動活塞后彈簧位置，使液壓油壓力始終等于鉆井液壓力與彈簧力之和，彈簧力可根據(jù)用油系統(tǒng)的需求進(jìn)行調(diào)整，保證用油系統(tǒng)與鉆鋌內(nèi)鉆井液壓差為正值，防止鉆井液進(jìn)入用油系統(tǒng)，對用油系統(tǒng)造成破壞。接頭外可安裝采用整體套裝式結(jié)構(gòu)的扶正器，直接安裝在接頭外圓上，扶正效果明顯，且結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。走線管兩端分別與通油堵頭和堵頭連接，走線管內(nèi)孔既能夠讓液壓油流通，也可以用作用油系統(tǒng)與用電系統(tǒng)之間導(dǎo)線穿越接頭的通道。走線管內(nèi)孔處于接頭中心，在接頭與用油系統(tǒng)通過螺紋聯(lián)接旋緊過程中，導(dǎo)線不會絞結(jié)，避免在旋扣過程中損壞。總之該專利技術(shù)可以為井下儀器和工具旋轉(zhuǎn)密封提供所需的液壓油，提高密封系統(tǒng)的可靠性和使用壽命，確保井下儀器和工具在井下正常工作。附圖說明圖1是一種壓力平衡裝置應(yīng)用實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖中1.限位擋圈，2.通油堵頭，3.接頭上端部O型密封圈，4.彈簧，5.走線管，6.接頭，7.鉆井液通孔(也稱液通道)，8.堵頭外圓O型密封圈，9.軸線間隙調(diào)整墊(O型密封圈)，10.限位環(huán)，11.密封插針，12.線堵頭，13.堵頭壓帽，14.用油系統(tǒng)，15.液壓油通道(也稱油通道)，16.走線管外O型密封圈，17.浮動活塞，18.鉆鋌，19.扶正器與接頭O型密封圈，20.扶正器，21.堵頭，22.堵頭內(nèi)圓型密封O圈，23.線堵頭O型密封圈24.用電系統(tǒng)。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖對專利技術(shù)做進(jìn)一步的詳述。參照圖1，實(shí)施例1是一種簡化壓力平衡裝置的實(shí)施例。在中空的接頭6內(nèi)置走線管5，在走線管5與接頭6組成的環(huán)形空腔上、下端分別有通油堵頭2和堵頭21封堵。浮動活塞17連同彈簧4套裝在通油堵頭2和堵頭21之間的走線管5外。在通油堵頭2軸向設(shè)置2個液壓油通道15，浮動活塞17內(nèi)、外壁分別與走線管5和接頭6構(gòu)成滑動密封配合，在接頭6中部的環(huán)形空腔段徑向設(shè)置2個鉆井液通道7。實(shí)施例2是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上的優(yōu)化方案。其中走線管5與接頭6的環(huán)形空腔上端封堵采用通油堵頭2內(nèi)、外壁分別與走線管5和接頭6通過密封圈(16,3)配合后，由限位擋圈I與接頭內(nèi)置環(huán)形槽鎖定配合。走線管5與接頭6的環(huán)形空腔下端封堵采用堵頭21內(nèi)、外壁分別與走線管5和接頭6通過密封圈(22、8)配合后，經(jīng)過軸線間隙調(diào)整墊9、限位環(huán)10和線堵頭12，由堵頭壓帽13與接頭內(nèi)置絲扣配合固連鎖定。浮動活塞17內(nèi)、夕卜壁分別通過密封圈(16、3)與走線管5和接頭6構(gòu)成滑動密封配合。線堵頭12上設(shè)有3-5個密封插針11，用于與下部用電系統(tǒng)24的電纜對接。接頭6上下外端部分別設(shè)置外絲扣，分別與井下儀器和工具的用油系統(tǒng)14和用電系統(tǒng)24相接，接頭6中部外置扶正器20后安裝在鉆鋌18內(nèi)。線堵頭12與接頭6之間設(shè)有密封圈23，接頭6與扶正器20之間有密封圈19。本專利技術(shù)的工作過程如下在裝置下井之前，通過用油系統(tǒng)，將液壓油泵入平衡裝置，推動浮動活塞沿走線管壓縮彈簧，達(dá)到設(shè)定的壓力或液壓油量后完成油液存儲。當(dāng)工具在井下工作時，鉆井液通過接頭徑向鉆井液通孔進(jìn)入到浮動活塞與堵頭之間，增加液壓油壓力，使工具用油系統(tǒng)和鉆井液的壓差為彈簧壓力，為井下工具用油系統(tǒng)提供穩(wěn)定壓力。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種壓力平衡裝置，其特征是：在中空的接頭內(nèi)置走線管，在走線管與接頭的環(huán)形空腔上、下端分別有通油堵頭和堵頭封堵，浮動活塞連同彈簧套裝在通油堵頭和堵頭之間的走線管外，在通油堵頭軸向設(shè)置一個或多個油通道，浮動活塞內(nèi)、外壁分別與走線管和接頭構(gòu)成滑動密封配合，在接頭中部的環(huán)形空腔段徑向設(shè)置一個或多個液通道。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種壓力平衡裝置，其特征是:在中空的接頭內(nèi)置走線管，在走線管與接頭的環(huán)形空腔上、下端分別有通油堵頭和堵頭封堵，浮動活塞連同彈簧套裝在通油堵頭和堵頭之間的走線管外，在通油堵頭軸向設(shè)置一個或多個油通道，浮動活塞內(nèi)、外壁分別與走線管和接頭構(gòu)成滑動密封配合，在接頭中部的環(huán)形空腔段徑向設(shè)置一個或多個液通道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力平衡裝置，其特征是:走線管與接頭的環(huán)形空腔上端封堵采用通油堵頭內(nèi)、外壁分別與走線管和接頭密封圈配合后，由限位擋圈與接頭固連鎖定；走線管與接頭的環(huán)形空腔下端封堵采用堵頭內(nèi)、外壁分別與走線管和接頭密封圈配合后，由堵頭壓帽與接頭固連鎖定；浮動...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高麗萍，劉慶龍，陳威，王義峰，孫峰，程國強(qiáng)，
申請(專利權(quán))人：中國石油化工股份有限公司，中國石化集團(tuán)勝利石油管理局鉆井工藝研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：