CN111608609B - 一种双介质液压注入缸 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双介质液压注入缸，包括第一缸筒、第二缸筒、缸套、连接套、第一活塞、第二活塞、活塞杆、行程检测杆、第一端盖和第二端盖；本装置实现了双介质的物理隔离，从根本上解决了双介质缸互相污染的问题；采用电子位置感应装置或行程检测杆实现了对于活塞位置的监控；采用带中心自定位功能的多组O型橡胶圈组合密封，在实现了中心活塞自定位的同时，还进一步将其密封耐压能力。
Description
技术领域
本发明属于油田井口带压作业装备领域，具体来说涉及一种双介质液压注入缸。
背景技术
在石油天然气开采过程中，维持井筒内压力和地层压力的相对平衡非常重要，在实施油井或者气井的带压修井更换采油采气井口或者部分闸阀作业时，需要对井下通往地面的油气通道进行封堵。这类井口的带压井口封堵装置，主要是将粘性很强的胶体物质(也称暂堵剂)带压注入到井筒内，再配合外部的冷却装置就能完成井口的封堵。
这类封堵装置，一般利用高压液压油作为注入动力，这些高压液压油推动缸内的活塞进行运动，将其中的胶体以高压推出注入器，从而实现胶体的高压注入过程。这类井口封堵装置最核心的部件就是，其中的双介质液压注入缸。
现有的注入缸都是利用现有的液压缸进行改制完成的，注入缸的设计仅仅考虑了注入缸的承压因素。没有考虑胶体与油之间互相污染的问题。从目前公开的在使用的装置来看，由于在作业时，注入器内的活塞(刮塞)一直在缸内来回运动，由于活塞与缸壁面密封存在磨损，胶体和液压油会互相进入各自的循环中，发生污染的情况，引发很多问题。例如，胶体颗粒进入液压系统后，导致液压系统因杂质影响不能正常工作；液压油进入胶体系统后，胶体再进行封堵时影响力封堵的效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双介质液压注入缸。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种双介质液压注入缸，包括第一缸筒、第二缸筒、缸套、连接套、第一活塞、第二活塞、活塞杆、行程检测杆、第一端盖和第二端盖；
所述第一缸筒作为容纳胶体的腔体，其一端设置有具有胶体入口的第一端盖，所述第二缸筒作为容纳液压油的腔体，其一端设置有具有液压油入口的第二端盖；所述第一缸筒和第二缸筒的中间设置有连接套，所述第一缸筒和第二缸筒连接处的外部套设与二者连接的缸套；所述连接套内安装有活塞杆，所述活塞杆的两端分别安装有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞位于第一缸筒内，所述第二活塞位于第二缸筒内。
在上述技术方案中，所述第一活塞与第一缸筒内壁之间、第二活塞与第二缸筒内壁之间、活塞杆与连接套之间设置有密封圈。
在上述技术方案中，所述第一端盖内侧形成有凹槽，所述第一活塞外侧形成有与第一端盖凹槽相配合的凸台。
在上述技术方案中，所述第二活塞外侧安装有行程检测杆，行程检测杆穿出第二端盖上的通孔，通过行程检测杆位于第二端盖外部的长度可判断活塞的位置。
在上述技术方案中，所述行程检测杆与第二端盖通孔之间设置有密封圈。
在上述技术方案中，所述第一活塞(第一缸筒内壁)或第二活塞(第二缸筒内壁)上安装有位移传感器。
本发明的优点和有益效果为：
1.实现了双介质的物理隔离，从根本上解决了双介质缸互相污染的问题；
2.采用电子位置感应装置或行程检测杆实现了对于活塞位置的监控；
3.采用带中心自定位功能的多组O型橡胶圈组合密封，在实现了中心活塞自定位的同时，还进一步将其密封耐压能力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中：1为第一端盖，1-1为胶体入口，2为第一缸筒，3为第二缸筒，4为连接套，5为缸套，6为活塞杆，7为第一活塞，8为第二活塞，9为行程检测杆，10为第二端盖，10-1为液压油入口。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例
请参阅图1，为本发明实施例提供的无污染注入器结构示意图，包括：第一缸筒2、第二缸筒3、连接套4、缸套5、活塞杆6、第一活塞7(胶体侧活塞)、第二活塞8(液压油侧活塞)、第一端盖1(胶体接口)、第二端盖10(液压油接口)、压力传感器、位移传感器。以下详细说明各个部件的方案。
由第一缸筒2、第二缸筒3、连接套4、缸套5构成的缸体作为注入器的主体外壳。
所述的第一活塞7(胶体侧活塞)，在所述第一缸筒2中运动，用于挤压缸体内的胶体。
所述的第二活塞8(液压油侧活塞)，在所述第二缸筒3的液压油一侧运动。
所述的活塞杆6，安装于连接套4内，其两侧分别连接所述第一活塞7(胶体侧活塞)和所述第二活塞8(液压油侧活塞)。
所述的活塞杆6，为刚性连接件。
所述的第一端盖1(胶体接口)，为所述的缸体上的胶体进出接口，与胶体输送管路连通。
所述的第二端盖2(液压油接口)，为所述的缸体上的液压油进出接口，与液压油输送管路连通。
可以理解，所述的压力传感器设置于第二缸筒内，用于测量所述缸体内液压油的压力。
可以理解，所述的位移传感器，布置在所述缸体的液压油一侧，用于测量所述的液压油侧活塞的位置，方便具体操作。
可以理解，作为实现测量活塞形成的另一种方式，所述第二活塞8(液压油侧活塞)外侧安装有行程检测杆9，行程检测杆9穿出第二端盖上的通孔，通过行程检测杆位于第二端盖外部的长度可判断活塞的位置。
本发明提供的注入器，其工作方式如下：
胶体首先被外部的填料加压设备，经过所述的胶体接口被装填进入所述第一缸筒内，并推动所述的胶体侧活塞、活塞杆、液压油侧活塞一同运动，缸内的液压油经所述的液压油接口，排出所述缸体。当所述的位移传感器检测到所述的液压油侧活塞运动到所述缸体的边缘侧，说明填料过程结束。随后所述的胶体接口与带压的井口连接，并将外界的高压液压油经所述的液压油接口引入所述的缸体中，并推动所述的液压油侧活塞、活塞杆、胶体侧活塞运动，进行高压注入过程。在注入过程中，压力传感器始终检测液压油的压力，确保作业安全。当位移传感器检测到所述的液压油侧活塞运动到最远端时，则说明完成了一次注入过程。
可以理解，在整个填料和注入过程中，所述的胶体侧活塞和所述的液压油侧活塞在所述的缸体内没有重叠的行程。因而，避免了胶体和液压油的相互干扰。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种双介质液压注入缸，其特征在于：包括第一缸筒、第二缸筒、缸套、连接套、第一活塞、第二活塞、活塞杆、行程检测杆、第一端盖和第二端盖；
所述第一缸筒作为容纳胶体的腔体，其一端设置有具有胶体入口的第一端盖，所述第二缸筒作为容纳液压油的腔体，其一端设置有具有液压油入口的第二端盖；所述第一缸筒和第二缸筒的中间设置有连接套，所述第一缸筒和第二缸筒连接处的外部套设与二者连接的缸套；所述连接套内安装有活塞杆，所述活塞杆的两端分别安装有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞位于第一缸筒内，所述第二活塞位于第二缸筒内，所述第二活塞外侧安装有行程检测杆，行程检测杆穿出第二端盖上的通孔，通过行程检测杆位于第二端盖外部的长度可判断活塞的位置。
2.根据权利要求1所述的一种双介质液压注入缸，其特征在于：所述第一活塞与第一缸筒内壁之间、第二活塞与第二缸筒内壁之间、活塞杆与连接套之间设置有密封圈。
3.根据权利要求1所述的一种双介质液压注入缸，其特征在于：所述第一端盖内侧形成有凹槽，所述第一活塞外侧形成有与第一端盖凹槽相配合的凸台。
4.根据权利要求1所述的一种双介质液压注入缸，其特征在于：所述行程检测杆与第二端盖通孔之间设置有密封圈。
5.根据权利要求1所述的一种双介质液压注入缸，其特征在于：所述第一活塞或第二活塞上安装有位移传感器。
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