[实用新型]一种高温高压环境下工作的压力及油液平衡装置

说明书

技术领域

本实用新型属于石油开采技术领域，涉及一种油液平衡装置，尤其涉及一种自动垂直钻井系统中液压执行机构的压力及油液平衡装置。 

背景技术

自动垂直钻井系统作为一种能够自动有效控制井斜、保证钻头始终沿垂直方向钻进的机电液集成钻井工具，是常规防斜技术的革命性突破，是当前世界钻井领域的一项前沿技术。液压执行机构作为自动垂直钻井工具的执行机构，其稳定性与可靠性将直接影响自动垂直钻井工具的纠斜能力。影响液压执行机构可靠性的一部分主要问题集中在高温高压下环境压力的传递以及液压执行机构工作时油缸的油液平衡问题。目前，采用的压力及油液平衡装置为平衡柱塞或者环形橡胶筒，在实际工作中效果不甚理想，主要存在以下两个方面的问题：(1)平衡柱塞结构依靠动密封实现外部泥浆与内部液压油的隔离，动密封面容易受到泥浆的侵蚀造成密封失效，并且动密封面容易进入沙粒等颗粒物造成柱塞卡滞，从而失去油液平衡功能；(2)环形橡胶筒能够实现对油缸密封面的保护，但受油缸行程以及安装空间尺寸影响，环形橡胶筒的油液补偿量较少，为获得较大补偿量环形橡胶筒受到的张力就较大，长时间工作极易造成橡胶疲劳开裂。为此，需要一种能够解决上述问题的能够高温高压环境下工作的压力及油液平衡 装置，以解决现有技术中所存在的上述问题，满足实际情况的需要。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种高温高压环境下工作的压力及油液平衡装置，以解决垂直钻井系统用液压执行机构高环境压力下内外压力平衡问题，以及油缸活塞运动时的油液平衡以及高温环境下的油液膨胀补偿问题，从而保证液压执行机构的稳定可靠工作。 

为实现上述目的，本实用新型提供一种高温高压环境下工作的压力及油液平衡装置，包括胶囊、胶囊安装座、油缸活塞、高压油道和通油孔；胶囊的上端面紧固安装在胶囊安装座上，胶囊的下端面压紧在液压执行机构本体上；液压执行机构本体上开设有相应的高压油道和低压油道；油缸活塞安装在液压执行机构本体的活塞孔中，液压执行机构本体与胶囊下端面的贴合面开设有通油孔，使胶囊所形成的封闭空间与液压执行机构本体的低压油腔相贯通；液压执行机构的泵送机构的进油口与低压油腔相通；泵送机构的出油口与液压执行机构本体上开设的高压油道相通，形成实现泵送机构输出的高压油液通过高压油道传输到油缸活塞的底部的结构。 

在以上方案中优选的是，胶囊安装座下部为半球形结构，与液压执行机构油缸活塞的球窝形机构贴合于一起。 

还可以优选的是，胶囊设为在轴向拉伸变形时呈波形结构。 

还可以优选的是，高压油道开设在液压执行机构本体的底部位置处。 

还可以优选的是，低压油腔设为整体式结构。 

还可以优选的是，胶囊的上端面通过垫片和锁紧螺母紧固安装在胶囊安装座上。 

还可以优选的是，胶囊的上端面紧固安装在胶囊安装座的上端位置处。 

还可以优选的是，胶囊的下端面通过压板压紧在液压执行机构本体上。 

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点： 

本实用新型的高温高压环境下工作的压力及油液平衡装置，其能够解决垂直钻井系统用液压执行机构高环境压力下内外压力平衡问题，并解决油缸活塞运动时的油液平衡以及高温环境下的油液膨胀补偿问题，实现自动垂直钻井系统中液压执行机构油缸运动时的自动油液平衡补充，实现高压环境压力下压力的内外平衡，实现高温状态下油液膨胀量的自动补偿；为垂直钻井系统液压执行机构在高温高压环境下提供了一种安全可靠的压力及油液平衡解决方案，从而保证液压执行机构的稳定可靠工作。 

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明： 

图1是本实用新型的高温高压环境下工作的压力及油液平衡装置的一个实施例的结构示意图。 

图中，1为压板，2为胶囊，3为垫片，4为胶囊安装座，5为油缸活塞，6为锁紧螺母，7为液压执行机构本体，8为泵送机构，9为高压油道，10为低压油腔，11为通油孔，12为封闭空间。 

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合具体实施例对本实用新型作了详细说明。但是，显然可对本实用新型进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本实用新型更宽的精神和范围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。 

实施例1: