一种注水管柱压力伸缩补偿器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油田油水井管柱平衡注水压力引起的轴向力的装置，是一种注水管柱压力伸缩补偿器。
【背景技术】
[0002]在油田分层注水管柱中，下入了直径较大的多级封隔器，由于层间压力差异，封隔器座封注水后，会产生向下的轴向力，使管柱带着座封后的封隔器窜动，此时由于封隔器紧紧贴在套管的内壁上，注水管柱带着座封后的封隔器窜动时，在静摩擦力的作用下封隔器的胶筒受到剪切，容易被撕裂，造成注水管柱损坏，不能实现分层注水，达不到注水开发的效果。在注水和停注的过程中也会使注水管柱伸长或缩短，造成注水封隔器蠕动，也会发生上述存在的问题。为解决这一问题，一般是在注水封隔器之上安装伸缩器。但目前的伸缩器结构太简单，没有补偿功能，在压力变化时不会产生位移，起不到防止封隔器与套管之间产生位移和位移趋势，封隔器的胶筒还是存在受剪切的力，同样存在上述的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是设计一种注水管柱压力伸缩补偿器，克服上述存在的问题，在压力差的作用下可以补偿注水管柱的伸缩，避免封隔器蠕动，防止封隔器被损坏，使注水井长期可靠分层注水，提高油田注水开发的效果。
[0004]本发明的目的是这样实现的:包括外筒、伸缩柱塞、连接头、上密封圈、中间密封圈、柱塞、液压缸、防转连接管、密封座、下密封圈，伸缩柱塞的下部与柱塞的上部连接，柱塞的下部与防转连接管的上部连接，外筒的下部与连接头的上部连接，外筒、连接头套装在伸缩柱塞外，连接头的内壁上安装上密封圈，上密封圈密封伸缩柱塞与连接头之间的间隙，液压缸套装在柱塞外，柱塞的外壁上安装中间密封圈，密封柱塞与液压缸之间的间隙，液压缸的上部连接在连接头的下部，液压缸的上部螺纹之下有外联通孔，所述的外联通孔处于中间密封圈之上，密封座套装在防转连接管上的A段上，密封座与液压缸的下部连接，密封座的内壁上安装下密封圈，下密封圈密封防转连接管与密封座之间的间隙。
[0005]防转连接管上有大于所述A段直径的B段，所述B段的直径大于防转连接管的上部螺纹直径，在所述B段上设置竖形凹槽，在密封座的上部螺纹之上的插孔里放置防转销钉，防转销钉的轴线与防转连接管的轴线垂直，防转销钉的前端处于所述的竖形凹槽里，防转销钉的尾端被液压缸的内壁包围，使防转销钉不能从所述的竖形凹槽里退出。
[0006]所述的防转连接管上的B段的上部有内联通孔，所述的内联通孔使液压缸与防转连接管之间的环形空腔与防转连接管的内部联通。
[0007]伸缩柱塞的上部连接上接头，所述的连接处保持密封，上接头的上部有油管内螺纹。
[0008]防转连接管的下部连接下接头，所述的连接处保持密封，下接头的下部有油管外螺纹。
[0009]伸缩柱塞处于上始点时，伸缩柱塞处于外筒的上端面之下，伸缩柱塞不伸出到外筒的上端面之外。
[0010]本发明的有益效果是:下井时本发明处于拉伸状态，注水前连接在下部的封隔器处于座封状态，注水时内部压力升高使注水管柱发生蠕动，经内联通孔传递压力，在伸缩柱塞和柱塞的面积差作用下，只有外筒、连接头、液压缸、密封座随管柱向下移动，伸缩柱塞、防转连接管不动，补偿了注水管柱的伸缩，使连接在其下的封隔器不动，避免了封隔器蠕动，可以防止封隔器被损坏，注水井可以长期可靠分层注水，大大提高了油田注水开发的效果，具有显著的经济效益。
【附图说明】
[0011]附图1是本发明的处于缩进状态时的装配图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图1对本发明的实施例进行说明。
[0013]如图所示，本发明的实施例包括上接头1、外筒2、伸缩柱塞3、连接头4、上密封圈5、中间密封圈7、柱塞8、液压缸9、防转连接管1、防转销钉12、密封座13、下密封圈14，伸缩柱塞3的下部与柱塞8的上部连接，连接处保持密封(由密封圈实现密封)，柱塞8的下部与防转连接管10的上部连接，外筒2的下部与连接头4的上部连接，连接处保持密封(由密封圈实现密封)，外筒2、连接头4套装在伸缩柱塞3外，连接头4的内壁上安装上密封圈5，上密封圈5密封伸缩柱塞3与连接头4之间的间隙，液压缸9套装在柱塞8外，柱塞8的外壁上安装中间密封圈7，密封柱塞8与液压缸9之间的间隙，液压缸9的上部连接在连接头4的下部，液压缸9的上部螺纹之下有外联通孔6，起平衡压力的作用，所述的外联通孔6处于中间密封圈7之上，密封座13套装在防转连接管上的A段上，密封座13与液压缸9的下部连接，连接处保持密封(由密封圈实现密封)，密封座13的内壁上安装下密封圈14，下密封圈14密封防转连接管10与密封座13之间的间隙。
[0014]防转连接管10上有大于所述A段直径的B段，所述B段的直径大于防转连接管10的上部螺纹直径，在所述B段上设置竖形凹槽11，在密封座13的上部螺纹之上的插孔里放置防转销钉12，防转销钉12的轴线与防转连接管10的轴线垂直，防转销钉12的前端处于所述的竖形凹槽11里，防转销钉12的尾端被液压缸9的内壁包围，使防转销钉12不能从所述的竖形凹槽11里退出。这种设计是保证全部注水管柱能传递扭矩，使下次作业提管被卡后可以旋转注水管解卡管柱。防转连接管10上有大于所述A段直径的B段是为了增加此段的强度，使其在加工上述的竖形凹槽11也能保证足够的抗拉能力。
[0015]所述的防转连接管10上的B段的上部有内联通孔16，所述的内联通孔16使液压缸9与防转连接管1之间的环形空腔17与防转连接管1的内部联通。
[0016]伸缩柱塞3的上部连接上接头1，所述的连接处保持密封，上接头I的上部有油管内螺纹。当伸缩柱塞3的内部不需要下其它工具时，外筒2可以选择与注水管外径相同的钢管，在其上直接加工连接上部的油管螺纹，这种尺寸设计就可以不用上接头I。
[0017]防转连接管10的下部连接下接头15，所述的连接处保持密封，下接头15的下部有油管外螺纹。当伸缩柱塞3的内部不需要下其它工具时，防转连接管10可以选择下部工具相配的钢管，在其上直接加工连接下部工具的螺纹，这种尺寸设计就可以不用上接头15。
[0018]伸缩柱塞3处于上始点时，伸缩柱塞3处于外筒2的上端面之下，伸缩柱塞3不伸出到外筒2的上端面之外，防止伸缩柱塞3处于其上的注水管内避损坏。
[0019]下井时本发明处于拉伸状态，拉伸时伸缩柱塞3的上端面处于上密封圈5之上，注水前连接在下部的封隔器处于座封状态，注水时内部压力升高使注水管柱发生蠕动，经内联通孔16传递压力，在伸缩3和柱塞8的面积差作用下，只有外筒2、连接头4、液压缸9、密封座13随管柱向下移动，伸缩柱塞3、防转连接管10不动，补偿了注水管柱的伸缩，使连接在其下的封隔器不动，避免了封隔器蠕动，可以防止封隔器被损坏。
【主权项】
1.一种注水管柱压力伸缩补偿器，包括外筒(2)、伸缩柱塞(3)、连接头(4)、上密封圈(5)、中间密封圈(7)、柱塞(8)、液压缸(9)、防转连接管(10)、密封座(13)、下密封圈(14)，其特征是:伸缩柱塞(3)的下部与柱塞(8)的上部连接，柱塞(8)的下部与防转连接管(10)的上部连接，外筒(2)的下部与连接头(4)的上部连接，外筒(2)、连接头(4)套装在伸缩柱塞(3)夕卜，连接头(4)的内壁上安装上密封圈(5)，上密封圈(5)密封伸缩柱塞(3)与连接头(4)之间的间隙，液压缸(9)套装在柱塞(8)外，柱塞(8)的外壁上安装中间密封圈(7 )，密封柱塞(8)与液压缸(9)之间的间隙，液压缸(9)的上部连接在连接头(4)的下部，液压缸(9)的上部螺纹之下有外联通孔(6)，所述的外联通孔(6)处于中间密封圈(7)之上，密封座(13)套装在防转连接管(1 )上的A段上，密封座(13 )与液压缸(9 )的下部连接，密封座(13 )的内壁上安装下密封圈(14)，下密封圈(14)密封防转连接管(10)与密封座(13)之间的间隙。2.根据权利要求1所述的一种注水管柱压力伸缩补偿器，其特征是:防转连接管(10)上有大于所述A段直径的B段，所述B段的直径大于防转连接管(10)的上部螺纹直径，在所述B段上设置竖形凹槽(11)，在密封座(13)的上部螺纹之上的插孔里放置防转销钉(12)，防转销钉(12)的轴线与防转连接管(10)的轴线垂直，防转销钉(12)的前端处于所述的竖形凹槽(11)里，防转销钉(12)的尾端被液压缸(9)的内壁包围，使防转销钉(12)不能从所述的竖形凹槽(11)里退出。3.根据权利要求2所述的一种注水管柱压力伸缩补偿器，其特征是:所述的防转连接管(10)上的B段的上部有内联通孔(16)，所述的内联通孔(16)使液压缸(9)与防转连接管(10)之间的环形空腔(17)与防转连接管(10)的内部联通。4.根据权利要求3所述的一种注水管柱压力伸缩补偿器，其特征是:伸缩柱塞(3)的上部连接上接头(I )，所述的连接处保持密封，上接头(I)的上部有油管内螺纹。5.根据权利要求3所述的一种注水管柱压力伸缩补偿器，其特征是:防转连接管(10)的下部连接下接头(15)，所述的连接处保持密封，下接头(15)的下部有油管外螺纹。6.根据权利要求3所述的一种注水管柱压力伸缩补偿器，其特征是:伸缩柱塞(3)处于上始点时，伸缩柱塞(3)处于外筒(2)的上端面之下，伸缩柱塞(3)不伸出到外筒(2)的上端面之外。
【专利摘要】一种注水管柱压力伸缩补偿器，伸缩柱塞的下部与柱塞的上部连接，柱塞的下部与防转连接管的上部连接，外筒的下部与连接头的上部连接，外筒、连接头套装在伸缩柱塞外，连接头的内壁上安装上密封圈，液压缸套装在柱塞外，柱塞的外壁上安装中间密封圈，液压缸的上部连接在连接头的下部，液压缸的上部螺纹之下有外联通孔，所述的外联通孔处于中间密封圈之上，密封座套装在防转连接管上的A段上，密封座与液压缸的下部连接，密封座的内壁上安装下密封圈，在伸缩柱塞和柱塞的面积差作用下补偿了注水管柱的伸缩，使连接在其下的封隔器不蠕动，可以防止封隔器损坏，可以防止封隔器被损坏，注水井可以长期可靠分层注水，提高油田注水开发的效果。
【IPC分类】E21B17/00, E21B43/20
【公开号】CN105649586
【申请号】
【发明人】崔洁, 高国强, 王欣辉, 赵焕伟, 谢文献, 刘全国, 胡剑, 田冰, 巩同宇, 许建华, 贾贻勇, 肖坤, 王晓君, 苟振玉
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司胜利采油厂
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年4月8日