[发明专利]一种用于深水环空圈闭压力治理的套管附加腔室泄压装置

权利要求书

1.一种用于深水环空圈闭压力治理的套管附加腔室泄压装置，其特征在于：它包括环形附加腔室、安全保护片、上腔室、下腔室、弹性体、移动卡槽、移动轨道和注气阀；

所述环形附加腔室设置在套管上，沿所述套管外部周向设置；位于所述环形附加腔室顶部设置有所述安全保护片，所述环形附加腔室内划分为所述上腔室和下腔室；位于所述安全保护片下方为所述上腔室，所述上腔室底部设置有活动的所述弹性体，位于所述弹性体下部为所述下腔室；所述环形附加腔室内侧壁、套管外壁上对应设置有所述移动轨道，在所述弹性体内外两侧分别设置有与所述移动轨道配合的所述移动卡槽；位于所述环形附加腔室底部，在所述下腔室内设置有所述注气阀，通过所述注气阀向所述下腔室内注入惰性气体。

2.如权利要求1所述泄压装置，其特征在于：所述注气阀包括注气阀底座、弹簧、注气阀半球体、注气孔和注气孔帽；所述注气阀底座设置在所述环形附加腔室壁面上，所述弹簧一端固定在所述注气阀底座上，另一端与所述注气阀半球体连接；位于所述环形附加腔室壁面上设置有所述注气孔，所述注气孔内设置有所述注气阀半球体；所述注气孔帽与所述注气孔螺纹连接，通过所述注气孔帽封堵所述注气孔，所述注气孔帽在封堵所述注气孔后焊接固定在所述环形附加腔室外壁面上。

3.如权利要求1或2所述泄压装置，其特征在于：所述安全保护片在所述环形附加腔室顶部呈180°对称设置。

4.如权利要求1或2所述泄压装置，其特征在于：位于所述上腔室上部设置有上三角挡锥，位于所述上腔室底部与所述下腔室顶部之间设置有下三角挡锥，所述弹性体在初始位置时位于所述下三角挡锥处，充气后，所述弹性体的位置在所述上三角挡锥处；由所述上三角挡锥和下三角挡锥限定了所述弹性体的滑动范围。

5.如权利要求1或2所述泄压装置，其特征在于：所述移动卡槽的端部设置有密封圈。

6.如权利要求1或2所述泄压装置，其特征在于：所述环形附加腔室上下两端均为斜面，所述斜面端部与所述套管焊接固定。

7.如权利要求1或2所述泄压装置，其特征在于：所述环形附加腔室由两块半圆环柱腔体拼接而成。

8.如权利要求7所述泄压装置，其特征在于：所述两块半圆环柱腔体端部通过卡扣连接成一体，所述卡扣卡紧后通过焊接将所述两块半圆环柱腔体固定。

9.如权利要求2所述泄压装置，其特征在于：所述泄压装置在生产测试阶段，所述套管外的环空圈闭流体受到生产管柱内在生产测试过程产出的高温流体传热致使环空圈闭压力升高，当压力上升至所述安全保护片的额定挤破压力时，环空圈闭流体挤破所述安全保护片进入所述上腔室，环空圈闭流体在膨胀过程中通过作用于所述弹性体压缩所述下腔室内的惰性气体，环空圈闭压力得到缓解；关井恢复过程中，环空圈闭流体温度降低，体积减小，所述下腔室的惰性气体作用于所述弹性体，使所述弹性体上移；继续生产后，环空圈闭流体再次受热膨胀，通过作用于所述弹性体压缩所述下腔室内的惰性气体，环空圈闭压力得到再次缓解；环空圈闭压力在不同工况下不断变化，通过所述下腔室内惰性气体的压缩性将环空圈闭压力始终保持在最大安全许可压力值以内。