CN109799141B - 增压装置和试压系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种增压装置和试压系统，其中，增压装置包括：缸套组件，缸套组件具有试压通腔，试压通腔包括相连通的低压腔段、安装腔段和高压腔段，其中，安装腔段横截面积大于低压腔段和高压腔段的横截面积，且低压腔段的横截面积大于高压腔段的横截面积；传动活塞，传动活塞可滑动地设置在试压通腔内并将试压通腔分隔，传动活塞的一部分位于安装腔段内，传动活塞的另一部分伸入高压腔段内，以使传动活塞的朝向低压腔段一侧的第一传动面的面积大于传动活塞的背离低压腔段一侧的第二传动面的面积。本发明解决了现有技术中的打压设备的输出压力受到限制而无法满足试压试验高压要求，造成试压试验无法正常进行的问题。

Description

增压装置和试压系统

技术领域

本发明涉及油田井下工具高压试压设备领域，具体而言，涉及一种增压装置和试压系统。

背景技术

油田井下工具在正式使用前需要进行室内试压试验，以确保其在后期工作的可靠性。现有的对油田井下工具进行室内试压试验的方法通常使用电动增压泵或气动增压泵进行打压。受到上述的打压设备级别的限制，当油田井下工具需求的试验压力较高时，上述的打压设备便无法满足试压试验的要求，从而造成试压试验无法正常进行。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种增压装置和试压系统，以解决现有技术中的打压设备的输出压力受到限制而无法满足试压试验高压要求，造成试压试验无法正常进行的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种增压装置，包括：缸套组件，缸套组件具有试压通腔，试压通腔包括相连通的低压腔段、安装腔段和高压腔段，其中，安装腔段横截面积大于低压腔段和高压腔段的横截面积，且低压腔段的横截面积大于高压腔段的横截面积；传动活塞，传动活塞可滑动地设置在试压通腔内并将试压通腔分隔，传动活塞的一部分位于安装腔段内，传动活塞的另一部分伸入高压腔段内，以使传动活塞的朝向低压腔段一侧的第一传动面的面积大于传动活塞的背离低压腔段一侧的第二传动面的面积。

进一步地，缸套组件包括：上缸套，上缸套具有安装腔段和高压腔段；试压接头，试压接头可拆卸地连接在上缸套的第一端，试压接头具有与安装腔段连通的压力输入流路，压力输入流路的至少一部分形成低压腔段；下缸套，下缸套可拆卸地连接在上缸套的第二端，下缸套具有与高压腔段连通的压力输出流路。

进一步地，压力输入流路的横截面积沿远离安装腔段的方向减小。

进一步地，压力输入流路沿远离安装腔段的方向包括相连通的施压流路段、第一变径流路段和入口流路段，其中，施压流路段形成低压腔段。

进一步地，压力输出流路的横截面积沿远离高压腔段的方向减小。

进一步地，压力输出流路沿远离高压腔段的方向包括相连通的第二变径流路段和出口流路段。

进一步地，试压接头与上缸套螺纹连接，下缸套与上缸套螺纹连接。

进一步地，上缸套上开设有缓冲通孔，缓冲通孔与安装腔段连通。

进一步地，传动活塞具有减重盲孔，减重盲孔开设在第一传动面上。

进一步地，传动活塞沿远离低压腔段的方向包括相连接的输入传动柱段、接触柱段和输出传动柱段，其中，接触柱段与缸套组件的位于安装腔段处的内壁面接触，输入传动柱段的横截面积小于接触柱段的横截面积，以与缸套组件的内壁面形成环腔，输出传动柱段由安装腔段伸入高压腔段内。

进一步地，第一传动面上开设有导流槽，导流槽与环腔连通。

根据本发明的另一方面，提供了一种试压系统，包括：试压设备；试压管线，试压管线与试压设备连通；增压装置，增压装置设置在试压管线上，增压装置为上述的增压装置。

应用本发明的技术方案，由于缸套组件的试压通腔的安装腔段横截面积大于低压腔段和高压腔段的横截面积，低压腔段的横截面积大于高压腔段的横截面积；且传动活塞的一部分位于安装腔段内，传动活塞的另一部分伸入高压腔段内；这样，有效地确保了传动活塞的朝向低压腔段一侧的第一传动面的面积大于传动活塞的背离低压腔段一侧的第二传动面的面积，根据帕斯卡原理，可靠地确保了高压腔段内的液体压力大于低压腔段内的液体压力，起到了增压效果，实现了对试压系统的试压设备产生的压力的放大，从而提高了试压系统的最终压力输出，提升了试压系统的实用性。

此外，使用本申请的增压装置还能够降低对试压设备的级别要求，同时降低试压试验的风险，缩短试压试验的时间。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一种可选实施例的增压装置的结构示意图；

图2示出了图1中的增压装置的剖视示意图；

图3示出了图1中的增压装置的传动活塞剖视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、缸套组件；11、试压通腔；111、低压腔段；112、安装腔段；113、高压腔段；12、上缸套；121、缓冲通孔；13、试压接头；131、压力输入流路；132、施压流路段；133、第一变径流路段；134、入口流路段；14、下缸套；141、压力输出流路；142、第二变径流路段；143、出口流路段；20、传动活塞；21、第一传动面；211、导流槽；22、第二传动面；23、减重盲孔；24、输入传动柱段；25、接触柱段；26、输出传动柱段；30、环腔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中的打压设备的输出压力受到限制而无法满足试压试验高压要求，造成试压试验无法正常进行的问题，本发明提供了一种增压装置和试压系统，其中，试压系统包括试压设备、试压管线和增压装置，试压管线与试压设备连通，增压装置设置在试压管线上，增压装置为上述和下述的增压装置。

如图1和图2所示，增压装置包括缸套组件10和传动活塞20，缸套组件10具有试压通腔11，试压通腔11包括相连通的低压腔段111、安装腔段112和高压腔段113，其中，安装腔段112横截面积大于低压腔段111和高压腔段113的横截面积，且低压腔段111的横截面积大于高压腔段113的横截面积；传动活塞20可滑动地设置在试压通腔11内并将试压通腔11分隔，传动活塞20的一部分位于安装腔段112内，传动活塞20的另一部分伸入高压腔段113内，以使传动活塞20的朝向低压腔段111一侧的第一传动面21的面积大于传动活塞20的背离低压腔段111一侧的第二传动面22的面积。

由于缸套组件10的试压通腔11的安装腔段112横截面积大于低压腔段111和高压腔段113的横截面积，低压腔段111的横截面积大于高压腔段113的横截面积；且传动活塞20的一部分位于安装腔段112内，传动活塞20的另一部分伸入高压腔段113内；这样，有效地确保了传动活塞20的朝向低压腔段111一侧的第一传动面21的面积大于传动活塞20的背离低压腔段111一侧的第二传动面22的面积，根据帕斯卡原理，可靠地确保了高压腔段113内的液体压力大于低压腔段111内的液体压力，起到了增压效果，实现了对试压系统的试压设备产生的压力的放大，从而提高了试压系统的最终压力输出，提升了试压系统的实用性。

此外，使用本申请的增压装置还能够降低对试压设备的级别要求，同时降低试压试验的风险，缩短试压试验的时间。

需要说明的是，在本申请的实施例中，在低压腔段111内和高压腔段113内的为液体传压介质，其具有良好的压力传递性能，但传压介质不局限于液体，气体同样能够适用于本申请的增压装置。

如图2所示，缸套组件10包括上缸套12、试压接头13和下缸套14，上缸套12具有安装腔段112和高压腔段113，试压接头13可拆卸地连接在上缸套12的第一端，试压接头13具有与安装腔段112连通的压力输入流路131，压力输入流路131的至少一部分形成低压腔段111，下缸套14可拆卸地连接在上缸套12的第二端，下缸套14具有与高压腔段113连通的压力输出流路141。这种缸套组件10结构合理，利用上缸套12、试压接头13和下缸套14的结构拼接，巧妙地形成了具有不同横截面积的低压腔段111、安装腔段112和高压腔段113，从而顺利地完成液体压力在传递的过程中被有效地放大，进而满足试压要求。

可选地，压力输入流路131的横截面积沿远离安装腔段112的方向减小。有利于液体进入压力输入流路131并有效地储存在压力输入流路131内。

在本申请图2示出的实施例中，压力输入流路131沿远离安装腔段112的方向包括相连通的施压流路段132、第一变径流路段133和入口流路段134，其中，施压流路段132形成低压腔段111。这样，液体传压介质能够依次通过入口流路段134和第一变径流路段133进入到施压流路段132内与传动活塞20相互作用。

可选地，压力输出流路141的横截面积沿远离高压腔段113的方向减小。这样，有利于通过增压装置被放大的液体压力顺利地向外传递，且能够保证压力输出流路141的出口处具有足够大的输出压力。

在本申请图2示出的实施例中，压力输出流路141沿远离高压腔段113的方向包括相连通的第二变径流路段142和出口流路段143。这样，在传动活塞20的驱动作用下，液体传压介质能够依次通过第二变径流路段142和出口流路段143向外运动，且由于压力输出流路141的横截面积不断变小，从而在出口流路段143内的液体能够以一个很大的压力状态输出。

可选地，为了提高缸套组件10的装配便捷性，有利于对增压装置的各结构元件进行检修，试压接头13与上缸套12螺纹连接，下缸套14与上缸套12螺纹连接。

如图2所示，上缸套12上开设有缓冲通孔121，缓冲通孔121与安装腔段112连通。缓冲通孔121的设置，有利于传动活塞20被来自压力输入流路131内的液体驱动运动时，被传动活塞20分隔的安装腔段112的靠近高压腔段113的部分内的气体能够通过缓冲通孔121顺利地排出到外界，从而避免阻碍传动活塞20的运动。

如图2和图3所示，传动活塞20具有减重盲孔23，减重盲孔23开设在第一传动面21上。这种结构的传动活塞20更便于在液体压力的驱动下运动，从而提高了增压装置的使用便捷性。

具体地，在本实施例中，如图3所示，传动活塞20沿远离低压腔段111的方向包括相连接的输入传动柱段24、接触柱段25和输出传动柱段26，其中，接触柱段25与缸套组件10的位于安装腔段112处的内壁面接触，输入传动柱段24的横截面积小于接触柱段25的横截面积，以与缸套组件10的内壁面形成环腔30，输出传动柱段26由安装腔段112伸入高压腔段113内。这种结构形式的传动活塞20的结构合理，输入传动柱段24的横截面积小于接触柱段25的横截面积，这样当传动活塞20由与第一传动面21贴合的位置朝向高压腔段113的一侧运动的一瞬间，低压腔段111内液体便能够进入到环腔30内，从而确保了与传动活塞20具有足够的接触面积。

如图3所示，第一传动面21上开设有导流槽211，导流槽211与环腔30连通。这样，在传动活塞20处于与第一传动面21贴合的位置而未运动前，低压腔段111内液体便能够通过导流槽211进入到环腔30内，从而确保了传动活塞20在初始运动时，便与液体具有足够的接触面积，从而提高了液体压力在传递的过程中被放大的可靠性。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种增压装置，其特征在于，包括：

缸套组件(10)，所述缸套组件(10)具有试压通腔(11)，所述试压通腔(11)包括相连通的低压腔段(111)、安装腔段(112)和高压腔段(113)，其中，所述安装腔段(112)横截面积大于所述低压腔段(111)和所述高压腔段(113)的横截面积，且所述低压腔段(111)的横截面积大于所述高压腔段(113)的横截面积；

传动活塞(20)，所述传动活塞(20)可滑动地设置在所述试压通腔(11)内并将所述试压通腔(11)分隔，所述传动活塞(20)的一部分位于所述安装腔段(112)内，所述传动活塞(20)的另一部分伸入所述高压腔段(113)内，以使所述传动活塞(20)的朝向所述低压腔段(111)一侧的第一传动面(21)的面积大于所述传动活塞(20)的背离所述低压腔段(111)一侧的第二传动面(22)的面积；

所述传动活塞(20)沿远离所述低压腔段(111)的方向包括相连接的输入传动柱段(24)、接触柱段(25)和输出传动柱段(26)，其中，所述接触柱段(25)与所述缸套组件(10)的位于所述安装腔段(112)处的内壁面接触，所述输入传动柱段(24)的横截面积小于所述接触柱段(25)的横截面积，以与所述缸套组件(10)的内壁面形成环腔(30)，所述输出传动柱段(26)由所述安装腔段(112)伸入所述高压腔段(113)内。

2.根据权利要求1所述的增压装置，其特征在于，所述缸套组件(10)包括：

上缸套(12)，所述上缸套(12)具有所述安装腔段(112)和所述高压腔段(113)；

试压接头(13)，所述试压接头(13)可拆卸地连接在所述上缸套(12)的第一端，所述试压接头(13)具有与所述安装腔段(112)连通的压力输入流路(131)，所述压力输入流路(131)的至少一部分形成所述低压腔段(111)；

下缸套(14)，所述下缸套(14)可拆卸地连接在所述上缸套(12)的第二端，所述下缸套(14)具有与所述高压腔段(113)连通的压力输出流路(141)。

3.根据权利要求2所述的增压装置，其特征在于，所述压力输入流路(131)的横截面积沿远离所述安装腔段(112)的方向减小。

4.根据权利要求3所述的增压装置，其特征在于，所述压力输入流路(131)沿远离所述安装腔段(112)的方向包括相连通的施压流路段(132)、第一变径流路段(133)和入口流路段(134)，其中，所述施压流路段(132)形成所述低压腔段(111)。

5.根据权利要求2所述的增压装置，其特征在于，所述压力输出流路(141)的横截面积沿远离所述高压腔段(113)的方向减小。

6.根据权利要求5所述的增压装置，其特征在于，所述压力输出流路(141)沿远离所述高压腔段(113)的方向包括相连通的第二变径流路段(142)和出口流路段(143)。

7.根据权利要求2所述的增压装置，其特征在于，所述试压接头(13)与所述上缸套(12)螺纹连接，所述下缸套(14)与所述上缸套(12)螺纹连接。

8.根据权利要求2所述的增压装置，其特征在于，所述上缸套(12)上开设有缓冲通孔(121)，所述缓冲通孔(121)与所述安装腔段(112)连通。

9.根据权利要求1所述的增压装置，其特征在于，所述传动活塞(20)具有减重盲孔(23)，所述减重盲孔(23)开设在所述第一传动面(21)上。

10.根据权利要求1所述的增压装置，其特征在于，所述第一传动面(21)上开设有导流槽(211)，所述导流槽(211)与所述环腔(30)连通。

11.一种试压系统，其特征在于，包括：

试压设备；

试压管线，所述试压管线与所述试压设备连通；

增压装置，所述增压装置设置在所述试压管线上，所述增压装置为权利要求1至10中任一项所述的增压装置。

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