CN202493247U - 一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器，包括导压管、套在导压管外侧的内套筒以及套在内套筒外侧的外套筒；所述导压管两端分别连接上接头和下接头，在和上接头连接处通过螺纹固定并且导压管和上接头内部空腔保持连通，导压管穿过下接头内腔连通至外界；所述内套筒外侧还套有弹簧并与外套筒为并列设置，在弹簧外侧套有外壳体；所述上接头分别与导压管和内套筒相连接处均设置有密封件，所述内套筒与外套筒连接处以及下接头与导压管相连接处同样均设置有密封件。有效解决了常规射孔减振器动密封易损坏的缺陷，减弱了射孔瞬间的冲击振动力，改变了液体压缩减振环境，提高了其安全可靠性，结构设计简单合理，可操作性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气井射孔减振技术，具体地说是一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器。
背景技术
目前，油气井射孔用减振主要有液压、机械两种方式，主要用于射孔测试联作施工中对测试工具的保护。随着射孔技术的进一步发展，特别是胜利油田射孔实验室发现，射孔瞬间的压力变化与射孔效果存在密切的关系，射孔瞬间较大的波动压力对现有的减振方法带来了挑战。首先现用减振器的内外轴套滑动密封性能下降；其次内部压缩结构使起爆器承受瞬间压力，易发生误爆现象；由于加压时减振器内充斥相同压强的液体，使减振器失去减振弹性，使其原有的减振性能荡然无存。
现场使用及实验室验证了现用减振器存在的缺陷，动密封处在温度、压力影响下压缩、拉伸运动过程中密封件的经常性损坏，主要由于滑动密封处直径过大，致使摩擦面积增加，增加了密封件损坏的可能性。同时，由于压缩过程中，其内部的液体受到挤压，一旦压缩过程过快，内部液体排泄不及时势必可能出现憋压，增加了其下部的压力起爆装置被误起爆的风险。
本实用新型针对射孔瞬间冲击波和振动力对下井工具及管柱的影响，属于阻尼剪切销钉缓冲、弹簧压缩配合、液压限流排放和抽空减振范畴。
有鉴于此，针对上述问题，提出一种设计合理且有效改善上述缺失的降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器，本实用新型在以往设计的基础上，针对目前存在的缺陷，进行重要技术结构改变，并有效排除了风险。有效解决了常规射孔减振器动密封易损坏的缺陷，减弱了射孔瞬间的冲击振动力，改变了液体压缩减振环境，提高了其安全可靠性，结构设计简单合理，可操作性强。
为了达成上述目的，本实用新型提供了一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器，包括导压管、套在导压管外侧的内套筒以及套在内套筒外侧的外套筒；所述导压管两端分别连接上接头和下接头，在和上接头连接处通过螺纹固定并且导压管和上接头内部空腔保持连通，导压管穿过下接头内腔连通至外界；所述内套筒外侧还套有弹簧并与外套筒为并列设置，在弹簧外侧套有外壳体；所述内套筒通过螺纹和上接头连接；所述外套筒通过螺纹和下接头连接；外壳体其中一端通过螺纹与上接头连接，另一端通过螺纹连接固定环并通过固定环固定在外套筒上；所述上接头分别与导压管和内套筒相连接处均设置有密封件，所述内套筒与外套筒连接处以及下接头与导压管相连接处同样均设置有密封件。
所述上接头左端内部为空腔，右端内壁开设有用来连接外套筒及导压管的内螺纹，并且在内壁上还开设有用来密封内套筒的二道密封槽以及用来密封导压管的密封面；所述空腔的长度满足导压管的压缩行程长度。
所述导压管左端设置外螺纹，该外螺纹往右位置设置两道密封槽，导压管外侧左粗右细，细端外侧直径微小于下接头内侧通道直径，且细端外侧直径为20-24mm，导压管内侧设置导流通道。
所述内套筒左端设置外螺纹，内套筒外侧直径微小于外套筒本体内侧直径，内套筒内侧直径小于导压管粗短外侧直径。
所述弹簧外侧直径略小于外壳体内侧直径，弹簧内侧直径小于内套筒外侧直径，其压缩行程为0-80mm。
所述外壳体左右端均设置内螺纹和顶丝孔，外壳体左侧设置一组四方位进/排流孔，外壳体右侧设置两组用来安装阻尼剪切销钉的四方位阻尼剪切销钉孔，外壳体内部为空腔。
所述外套筒左端外侧设置两道密封槽，外套筒往右外侧直径稍小，并设置两道成180度安装放置防转键的防转槽，外套筒右端设置外螺纹，在外套筒上设置一组三方位排液孔，外套筒左端内侧设置密封槽，外套筒内侧及内腔直径微大于内套筒外侧直径。
所述固定环右端设置外螺纹，固定环内腔内侧设置两道成180度安装防转键的防转槽，固定环外侧设置滚花，固定环内侧直径微小于外套筒外侧直径。
所述下接头左端设置内螺纹，右端设置外螺纹，下接头右端内腔内侧设置三道密封槽，在密封槽往里位置的内腔内壁上设置密封面。
相较于现有技术，本实用新型降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器，针对常规射孔减振器存在的动密封设计缺陷，以及结构设计安全风险低的问题，重新设计减振结构和工艺配接方法，削弱射孔瞬间的振动冲击力，确保射孔测试联作、动态负压等射孔工艺的实现。当从井口加压时，压力通过射孔减振器内的导压管传导到压力起爆装置上，当射孔枪起爆，瞬间产生巨大的冲击力作用在管串上，射孔减振器阻尼剪切销钉被剪断，推动外套筒向上运动，弹簧起到缓解冲击力作用，同时弹簧周围的液体通过排流孔排出吸入，外套筒内腔的液体通过排液孔排出吸入，有效消减弹簧本身的振动。本实用新型有效解决了常规射孔减振器动密封易损坏的缺陷，减弱了射孔瞬间的冲击振动力，改变了液体压缩减振环境，提高了其安全可靠性。
附图说明
图1为本实用新型降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器实施例的剖视图：
图2为本实用新型降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器中的上接头的结构示意图：
图3为本实用新型降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器中的导压管的结构示意图：
图4为本实用新型降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器中的内套管的结构示意图：
图5为本实用新型降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器中的弹簧的结构示意图：
图6为本实用新型降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器中的外壳体的结构示意图：
图7-1为本实用新型降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器中的内套筒的结构示意图：
图7-2为图7-1的A-A剖视图；
图8-1为本实用新型降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器中的固定环的结构示意图；
图8-2为图8-1的A向视图；
图9为本实用新型降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器中的下接头的结构示意图。
【主要元件符号说明】
1、上接头；
11、外螺纹；12、密封槽；13、密封面；14、内螺纹；15、密封面；16、内螺纹；17、内螺纹；18、空腔；
2、导压管；
21、外螺纹；22、密封槽；23、导压管外侧；24、导流通道；
3、内套筒；
31、外螺纹；32、内套筒外侧；330、内套筒内侧；
4、弹簧；
41、弹簧外侧；42、弹簧内侧；
5、外壳体；
51、内螺纹；52、内螺纹；53、外壳体内侧；54、顶丝孔；55、阻尼剪切销钉孔；56、进/排流孔；57、空腔；
6、外套筒；
61、密封槽；62、密封槽；63、外套筒左端外侧；64、外套筒右端外侧；65、排液孔；66、外螺纹；67、防转槽；68、外套筒内侧；69、外套筒内腔；
7、固定环；
71、外螺纹；72、固定环内侧；73、防转槽；74、固定环内腔；
8、下接头；
81、内螺纹；82、外螺纹；83、内侧通道；84、密封面；85、下接头内腔；
91、顶丝；92、阻尼剪切销钉；93、密封件。
具体实施方式
有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。
参见图1，本实用新型降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器的结构由上接头1、导压管2、内套筒3、弹簧4、外壳体5、外套筒6、固定环7、下接头8、密封件93、顶丝91和阻尼剪切销钉92组成，其内侧为导压管2，往外依次套接内套筒3、弹簧4、外套筒6，最外端为外壳体5和固定环7，外侧左右两端分别连接上接头1和下接头8，密封件93安装在相应密封槽内，顶丝91和阻尼剪切销钉92安装在外壳体相应孔道内。
参见图2，所述上接头1右端设置外螺纹11，内侧往里设置两道密封槽12、密封面13、内螺纹14、密封面15、内螺纹16，左端设置内螺纹17和空腔18。空腔18的长度满足导压管2的压缩行程长度。为多只纵向减振器伸缩提供空间。
参见图3、图9，所述导压管2左端设置外螺纹21，往右设置两道密封槽22，本体外侧23左粗右细，细端外侧直径微小于下接头8内侧通道83直径，且细端外侧23直径为20-24mm，导压管2内侧设置导流通道24。
参见图4、图7-1、图7-2、图3，所述内套筒3左端设置外螺纹31，本体外侧32直径微小于外套筒6本体内侧68直径，本体内侧33直径小于导压管2粗短外侧23直径，其压缩行程为0-80mm。
参见图5、图6、图4，所述弹簧4外侧41直径略小于外壳体5内侧53直径，内侧42直径小于内套筒3外侧32直径，其压缩行程为0-80mm。
参见图6，所述外壳体5左右端均设置内螺纹51、52和顶丝孔54，本体左侧设置一组四方位进/排流孔56，且进/排流孔由顶丝封堵，可根据设计留取；本体右侧设置两组四方位阻尼剪切销钉孔55，阻尼销钉安装数量可根据射孔瞬间冲击振动模拟设计，本体内部为空腔57。
参见图7-1、图7-2、图4，所述外套筒6左端外侧63设置两道密封槽61，往右外侧64直径稍小，并设置两道成180度防转槽67（安装放置防转键），右端设置外螺纹66，往左设置一组三方位排液孔65，左端内侧设置密封槽62，其内侧68及内腔69直径微大于内套筒3本体外侧32直径。
参见图8-1、图8-2、图7，所述固定环7右端设置外螺纹71，内腔74内侧72设置两道成180度的防转槽73（配合安装防转键），外侧设置滚花，内侧72直径微小于外套筒6本体外侧64直径。
参见图9，所述下接头8左端设置内螺纹81，右端设置外螺纹82，右端内腔85内侧设置三道密封槽84，往里设置密封面84。
组装说明：首先上接头1密封槽12和导压管2密封槽22安装密封件93；将导压管2的左端外螺纹21与上接头1内螺纹16连接；内套筒3外螺纹31与上接头1内螺纹14连接；将弹簧4内侧42套入内套管3本体外侧32；外套筒6密封槽62安装密封件93，防转槽67安装防转键，外套筒6内侧68套在内套筒3外侧32；外壳体5内螺纹52与固定环7外螺纹71连接，并将整体内侧53套在外套筒6和弹簧4外侧41，使固定环7的防转槽73卡入外套筒6的防转键上，左端内螺纹51与上接头1外螺纹11连接；下接头8密封槽84安装密封件93，并将其内螺纹81与外套筒6的外螺纹66连接，同时导压管2右端外侧23穿过下接头8内腔，并伸出一定距离；最后分别在顶丝孔54安装顶丝91、阻尼剪切销钉孔55安装阻尼剪切销钉92。
使用时，首先依据现场实际情况，保留阻尼剪切销钉92的个数，多余的去除。现场使用中经常将两支该减振器串联，第一支减振器的上接头内螺纹17与第二只减振器的下接头外螺纹82连接，整体连入射孔管串，一般上端为封隔器，下端为油管及压力起爆装置，内部导压管2与外界通过密封件93隔离密封，导压管2右端外径小，只有20-24mm左右，有效降低了三道密封槽84内密封件93的损害几率；原有的射孔减振器外套筒6上不设置排液孔65，且无单独的导压管2，下钻时遇到溜钻、顿钻外套筒6阻尼剪切销钉提前剪断后向上运动，压缩弹簧4和内腔69内液体，压缩液体一旦排泄不及时，其压力将直接作用在下方的压力起爆装置上，造成误射孔事故，本实用新型在外套筒6上设置排液孔65，而且加载导压管2，导压管2和下接头8在压缩和伸长过程中相对运动，且密封，导压管2外侧液体由外套筒6排液孔排出。隔绝了穿压管路，有效避免了误起爆风险，提高了减振器的安全性能。
工作原理：当从井口加压时，压力通过射孔减振器内的导压管2传导到压力起爆装置上，当射孔枪起爆，瞬间产生巨大的冲击力作用在管串上，射孔减振器阻尼剪切销钉92被剪断，推动外套筒6向上运动，弹簧4起到缓解冲击力作用，同时弹簧4周围的液体通过排流孔56排出吸入，外套筒6内腔69的液体通过排液孔65排出吸入，有效消减弹簧本身的振动。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非用以限定本实用新型的专利范围，其他运用本实用新型的专利精神的等效变化，均应俱属本实用新型的专利范围。
Claims (9)
1.一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器，其特征在于，包括导压管、套在导压管外侧的内套筒以及套在内套筒外侧的外套筒；所述导压管两端分别连接上接头和下接头，在和上接头连接处通过螺纹固定并且导压管和上接头内部空腔保持连通，导压管穿过下接头内腔连通至外界；所述内套筒外侧还套有弹簧并与外套筒为并列设置，在弹簧外侧套有外壳体；所述内套筒通过螺纹和上接头连接；所述外套筒通过螺纹和下接头连接；外壳体其中一端通过螺纹与上接头连接，另一端通过螺纹连接固定环并通过固定环固定在外套筒上；所述上接头分别与导压管和内套筒相连接处均设置有密封件，所述内套筒与外套筒连接处以及下接头与导压管相连接处同样均设置有密封件。
2.如权利要求1所述的一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器，其特征在于，所述上接头左端内部为空腔，右端内壁开设有用来连接外套筒及导压管的内螺纹，并且在内壁上还开设有用来密封内套筒的二道密封槽以及用来密封导压管的密封面；所述空腔的长度满足导压管的压缩行程长度。
3.如权利要求1所述的一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器，其特征在于，所述导压管左端设置外螺纹，该外螺纹往右位置设置两道密封槽，导压管外侧左粗右细，细端外侧直径微小于下接头内侧通道直径，且细端外侧直径为20-24mm，导压管内侧设置导流通道。
4.如权利要求1所述的一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器，其特征在于，所述内套筒左端设置外螺纹，内套筒外侧直径微小于外套筒本体内侧直径，内套筒内侧直径小于导压管粗短外侧直径。
5.如权利要求1所述的一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器，其特征在于，所述弹簧外侧直径略小于外壳体内侧直径，弹簧内侧直径小于内套筒外侧直径，其压缩行程为0-80mm。
6.如权利要求1所述的一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器，其特征在于，所述外壳体左右端均设置内螺纹和顶丝孔，外壳体左侧设置一组四方位进/排流孔，外壳体右侧设置两组用来安装阻尼剪切销钉的四方位阻尼剪切销钉孔，外壳体内部为空腔。
7.如权利要求1所述的一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器，其特征在于，所述外套筒左端外侧设置两道密封槽，外套筒往右外侧直径稍小，并设置两道成180度安装放置防转键的防转槽，外套筒右端设置外螺纹，在外套筒上设置一组三方位排液孔，外套筒左端内侧设置密封槽，外套筒内侧及内腔直径微大于内套筒外侧直径。
8.如权利要求1所述的一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器，其特征在于，所述固定环右端设置外螺纹，固定环内腔内侧设置两道成180度安装防转键的防转槽，固定环外侧设置滚花，固定环内侧直径微小于外套筒外侧直径。
9.如权利要求1所述的一种降低射孔瞬间冲击振动力的纵向减振器，其特征在于，所述下接头左端设置内螺纹，右端设置外螺纹，下接头右端内腔内侧设置三道密封槽，在密封槽往里位置的内腔内壁上设置密封面。
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