[发明专利]管柱动量平衡装置

说明书

技术领域

本发明涉及油田深储层增产改造技术领域，是一种管柱动量平衡装置。

背景技术

随着石油勘探开发的进展，勘探逐渐向更深部的储层展开。深的储层由于上部被巨厚的岩石覆盖挤压，往往很致密，需要进行增产措施才可以获得稳定的高产和稳产，同时如果储层很厚，就需要分段进行增产改造。但如果对巨厚（如大于200米）的储层进行笼统的改造，一般改造都不彻底；如果进行分段改造，大都需采用液压封隔器坐封来实现。由于液压封隔器坐封的挤压力都通过内锁固定在中心管上，造成封隔器芯轴的抗拉强度大大下降，有的整体抗拉剩余强度下降到静止状态的30%。当改造的高压低温流体大排量的经过管柱时，温度下降必将导致两个锚定封隔器之间的管柱缩短，产生巨大的拉力；同时管柱外被两个封隔器坐封圈闭形成了低压区，高压流体途经该段时会对这部分管柱形成鼓胀作用，造成管柱缩短，二者的作用力可能会抵消掉封隔器中心管的剩余抗拉强度并将其拉断，这将会导致施工失败，使得目前较少选择分层改造的方法，由此会造成一些油气资源无法开采，无形中提高了开采成本。

发明内容

本发明提供了一种管柱动量平衡装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有两相邻锚定封隔器之间的管柱易断裂、从而导致施工失败的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种管柱动量平衡装置，包括伸缩芯轴；伸缩芯轴的外侧从上到下依次设置有伸缩外筒、花键外壳、压力平衡装置和下接头；伸缩外筒的下部内侧与花键外壳的上部外侧通过螺纹连接固定安装在一起；伸缩芯轴的中部外侧与花键外壳通过剪切销钉固定安装在一起；伸缩芯轴的下部外侧固定安装有能平衡伸缩芯轴内外压力的压力平衡装置；压力平衡装置与下接头固定安装在一起；花键外壳的内径小于伸缩外筒的内径，花键外壳的内部分布有至少一个扭矩凸台；伸缩芯轴的中上部外侧设置有能嵌入扭矩凸台并能使扭矩凸台沿其上下滑动的滑移槽，位于滑移槽上方的伸缩芯轴外侧设置有能与伸缩外筒内孔相配合的滑动凸台，伸缩芯轴的底部分布有能与压力平衡装置相通的传压通孔；伸缩外筒的上端与下接头的下端分别设置有内螺纹或外螺纹。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述伸缩外筒的上部内侧可设置有内凸台，内凸台下方与伸缩芯轴上方之间设置有密封压帽，位于滑动凸台上方的伸缩芯轴的上部外侧与密封压帽的内侧通过螺纹连接固定安装在一起，对应密封压帽下方与滑动凸台上方之间位置的伸缩芯轴外侧套装有密封总成。

上述密封总成可为V形密封总成，V形密封总成包括一对V形支撑圈、至少一对V形密封圈和一个双V形密封圈，双V密封圈的左右两侧分别设置有与V形密封圈对数相通的V形密封圈，位于左右两端最外侧的两个V形密封圈外侧分别设置有一个V形支撑圈。

上述压力平衡装置可包括中间接环、平衡剪钉、活塞外壳和活塞体；位于花键外壳下方的伸缩芯轴外侧与中间接环的下部内侧通过螺纹连接固定安装在一起；中间接环的下部外侧与活塞外壳的上部内侧通过螺纹连接固定安装在一起；活塞外壳的下部外侧与下接头的上部内侧通过螺纹连接固定安装在一起；位于中间接环下方的伸缩芯轴外侧与活塞外壳内侧之间设置有活塞体，活塞体上设置有平衡通孔，对应平衡通孔位置的活塞外壳上设置有剪钉孔，平衡剪钉穿过剪钉孔固定安装在平衡通孔内；对应中间接环下方与活塞体上方之间位置的活塞外壳上设置有通气孔；传压通孔位于活塞体的下方。

上述下接头的下部内侧可设置有限位凸台，对应活塞体下方与限位凸台上方之间位置的伸缩芯轴外侧套装有位于传压通孔外侧的滤网。

上述中间接环的上部内侧与伸缩芯轴外侧、位于平衡剪钉上方的活塞体内侧与伸缩芯轴外侧、位于平衡剪钉上方的活塞体外侧与活塞外壳内侧和活塞外壳下部外侧与下接头上部内侧之间均可设置有密封圈。

上述花键外壳的内部可圆周均布有两个扭矩凸台，扭矩凸台的截面呈圆弧形。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过设置剪切销钉，使本发明在受到外力作用缩短时可通过拉断剪切销钉，从而根据需求拉伸，通过设置平衡剪钉，可使其在内外压力差过大时剪断平衡剪钉，从而平衡内外压力，由此可避免两相邻锚定封隔器之间的管柱易断裂、从而导致施工失败的问题。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视剖视结构示意图。