CN207906185U - 垂直钻井液压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液压装置技术领域，是一种垂直钻井液压装置，其包括基体总成、注油堵头、插针、外接电部件、导线、电机、液压泵、平衡活塞、作动活塞、偏转附件和压力平衡胶囊，基体总成的中部内侧设有呈前后间隔分布的动力腔和储油腔，滑移槽内设有能上下移动的作动活塞，作动活塞上安装有位于基体总成上方且能随作动活塞移动产生角度偏转的偏转附件。本实用新型结构合理而紧凑，电机和液压泵直连布置，占用空间小；通过压力平衡胶囊的设置可使本实施例能满足不同工况的井下带压作业，其通过电机和液压泵的设置可实现对作动活塞位移的液压控制，通过平衡活塞的控制，自动调节内部压力，具有安全、省力、简便、高效的特点。

Description

垂直钻井液压装置

技术领域

本实用新型涉及液压装置技术领域，是一种垂直钻井液压装置。

背景技术

面对我国日益匮乏的石油资源，石油钻采工业不仅要求对以往油藏的开采，更迫切于对薄油层或特殊油藏的开发，因而对工具的要求也越来越高，随之出现了垂钻、旋转导向等新型工具，其共同特点是工具在钻井过程中可通过地面的控制，对于钻进方向进行调整。液压模块作为这些钻井工具的执行部分之一，属于井下工具的核心部分，由于其工作在高温高压的环境中，加之液压部件很容易出现泄漏问题，一直是钻井工具研发的难点。现有液压模块的研发并不成熟，大都存在结构复杂、占用空间大、高温高压环境下稳定性差的问题。

发明内容

本实用新型提供了一种作动组件和井下工具液压模块，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有液压模块存在的结构复杂、占用空间大、高温高压环境下稳定性差的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：包括基体总成、注油堵头、插针、外接电部件、导线、电机、液压泵、平衡活塞、作动活塞、偏转附件和压力平衡胶囊，基体总成的中部内侧设有呈前后间隔分布的动力腔和储油腔，基体总成的左端固定安装有注油堵头，注油堵头和动力腔之间设有能将二者连通的注油通道，动力腔内由左至右依次设有插针、电机和液压泵，插针左侧的基体总成底部固定安装有外接电部件，外接电部件的上端和插针的左侧通过导线电连接在一起，插针的右侧和电机通过导线电连接在一起，电机和液压泵传动连接在一起；储油腔内设有与其内径相匹配的平衡活塞，且储油腔和动力腔之间设有能将二者连通的输油通道，基体总成的右端设有开口向上的滑移槽，滑移槽和液压泵的出液口之间设有能将二者连通的液压通道，储油腔和液压通道之间设有放压通道；滑移槽内设有能上下移动的作动活塞，作动活塞上安装有位于基体总成上方且能随作动活塞移动产生角度偏转的偏转附件，滑移槽外侧的基体总成上方固定安装有能随作动活塞的移动产生拉伸或压缩的压力平衡胶囊，压力平衡胶囊的上端与偏转附件固定安装在一起，偏转附件、压力平衡胶囊和基体总成围合形成封闭环腔。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述偏转附件可包括柱塞和肋板支撑块，柱塞座于作动活塞上，肋板支撑块通过至少两个沿圆周分布的紧固螺栓固定安装在柱塞的顶部，压力平衡胶囊顶部被压紧在肋板支撑块和柱塞之间，压力平衡胶囊下端通过压环和紧固螺栓固定安装在对应位置的基体总成上。

上述作动活塞的上部内侧可设弧形凹槽，柱塞底部固定有与上述弧形凹槽相匹配的弧形突起。

上述基体总成顶部可固定安装有节流阀，节流阀和液压通道之间设有将能二者连通的释压通道。

上述储油腔的右端内侧可固定安装有位于平衡活塞右侧的压力传感器，压力传感器的感应端和液压通道之间通过放压通道连通。

上述动力腔可包括直径呈由左至右依次递增的三级台孔状，其包括由左至右依次分布的一级台阶孔、二级台阶孔和三级台阶孔，插针套装在二级台阶孔的左端，且插针抵紧在一级台阶孔和二级台阶孔之间的台阶面上；电机位于二级台阶孔内，三级台阶孔左端内侧设有连接套，液压泵位于连接套右侧的三级台阶孔内，连接套的左侧抵紧在二级台阶孔和三级台阶孔之间的台阶面上，连接套的右端和液压泵固定安装在一起，连接套的左端和电机固定安装在一起，且在连接套的内侧设有能将电机的动力输出轴和液压泵的动力输入轴传动连接的联轴器。

上述基体总成可包括由左至右依次密封安装在一起的连接块、动力块和作动块，一级台阶孔位于连接块右部，二级台阶孔和三级台阶孔分别位于动力块的左部和右部，储油腔位于三级台阶孔后方的动力块右部内，压力平衡胶囊固定安装在作动块上，作动块的左端设有套装在液压泵出液口外侧的盲孔。

上述基体总成右部上可固定安装有注油堵头，注油堵头和封闭环腔之间设有能将二者连通的注油通道。

上述对应外接电部件位置的基体总成底部可安装有保护罩体。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，电机和液压泵直连布置，占用空间小；通过压力平衡胶囊的设置可使本实施例能满足不同工况的井下带压作业，其通过电机和液压泵的设置可实现对作动活塞位移的液压控制，通过平衡活塞的控制，自动调节内部压力，具有安全、省力、简便、高效的特点。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的俯视局部剖视结构示意图。

附图2为附图1在A-A向的剖视结构示意图。

附图3为安装有保护罩体的本实用新型的主视局部剖视结构示意图。

附图4为附图1的仰视结构示意图。

附图5为附图2在B-B向的剖视放大结构示意图。

附图中的编码分别为：1为注油堵头，2为插针，3为外接电部件，4为导线，5为电机，6为液压泵，7为平衡活塞，8为作动活塞，9为压力平衡胶囊，10为保护罩体，11为储油腔，12为注油通道，13为滑移槽，14为液压通道，15为放压通道，16为封闭环腔，17为柱塞，18为肋板支撑块，19为紧固螺栓，20为压环，21为弧形突起，22为节流阀，23为释压通道，24为压力传感器，25为作动块，26为一级台阶孔，27为二级台阶孔，28为三级台阶孔，29为连接套，30为联轴器，31为连接块，32为动力块。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1、2、3、4、5所示，该垂直钻井液压装置包括基体总成、注油堵头1、插针2、外接电部件3、导线4、电机5、液压泵6、平衡活塞7、作动活塞8、偏转附件和压力平衡胶囊9，基体总成的中部内侧设有呈前后间隔分布的动力腔和储油腔11，基体总成的左端固定安装有注油堵头1，注油堵头1和动力腔之间设有能将二者连通的注油通道12，动力腔内由左至右依次设有插针2、电机5和液压泵6，插针2左侧的基体总成底部固定安装有外接电部件3，外接电部件3的上端和插针2的左侧通过导线4电连接在一起，插针2的右侧和电机5通过导线4电连接在一起，电机5和液压泵6传动连接在一起；储油腔11内设有与其内径相匹配的平衡活塞7，且储油腔11和动力腔之间设有能将二者连通的输油通道，基体总成的右端设有开口向上的滑移槽13，滑移槽13和液压泵6的出液口之间设有能将二者连通的液压通道14，储油腔11和液压通道14之间设有放压通道15；滑移槽13内设有能上下移动的作动活塞8，作动活塞8上安装有位于基体总成上方且能随作动活塞8移动产生角度偏转的偏转附件，滑移槽13外侧的基体总成上方固定安装有能随作动活塞8的移动产生拉伸或压缩的压力平衡胶囊9，压力平衡胶囊9的上端与偏转附件固定安装在一起，偏转附件、压力平衡胶囊9和基体总成围合形成封闭环腔16。压力平衡胶囊9可为橡胶制回转体，且在橡胶制回转体上设有波纹形褶皱或弧线形曲面，由此可使压力平衡胶囊9能随作动活塞8移动产生相应的拉伸和压缩边线，压力平衡胶囊9还可采用其他具有延展性、密封性以及耐高温和耐高压性能的材料制成。外接电部件3可采用高压密封插针或高压密封插头等现有公知的技术；注油堵头1可与基体总成通过螺纹连接固定安装在一起，使用时，先将注油堵头1拆掉，将专用充油管接头与基体总成上的螺纹孔固定安装在一起，向注油通道12内注入绝缘液压油，绝缘液压油经注油通道12进入动力腔，充油完成后将注油堵头1拧紧；然后将现有外接设备连通的外部接头与外接电部件3电连接在一起，本实用新型可用于井下带压作业，使用时，偏转附件的上端可抵在现有公知的护板上并下入井内，可通过外接设备控制电机5启动，动力腔内的绝缘液压油经液压泵6依次进入液压通道14和滑移槽13，并推动作动活塞8向上移动，此时偏转附件将在作动活塞8和护板的共同作用下发生偏移，实现本实用新型对护板的推靠作用。当电机5停机后，偏转附件将在外力作用下带动作动活塞8回复原位，将绝缘液压油经放压通道15挤入储油腔11内，再次启动电机5时，液压泵6可将绝缘液压油经输油通道由储油腔11吸入动力腔内，储油腔11内的压力减小，平衡活塞7会随储油腔11压力的变换左右移动，以减小本实用新型内部的压力变化幅度，提高其可控性和工作的稳定性。本实用新型结构合理而紧凑，电机5和液压泵6直连布置，占用空间小；通过压力平衡胶囊9的设置可使本实施例能满足不同工况的井下带压作业，其通过电机5和液压泵6的设置可实现对作动活塞8位移的液压控制；通过平衡活塞7的控制，自动调节内部压力，具有安全、省力、简便、高效的特点。

可根据实际需要，对上述垂直钻井液压装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3、4、5所示，偏转附件包括柱塞17和肋板支撑块18，柱塞17座于作动活塞8上，肋板支撑块18通过至少两个沿圆周分布的紧固螺栓19固定安装在柱塞17的顶部，压力平衡胶囊9顶部被压紧在肋板支撑块18和柱塞17之间，压力平衡胶囊9下端通过压环20和紧固螺栓19固定安装在对应位置的基体总成上。由此可实现压力平衡胶囊9上下两端的固定安装，确保其对封闭环腔16的密封作用，且使本实用新型具有良好的稳定性。

如附图1、2、3、4、5所示，作动活塞8的上部内侧设弧形凹槽，柱塞17底部固定有与上述弧形凹槽相匹配的弧形突起21。由此可便于偏转附件随作动活塞8的上下移动形成角度偏转。

如附图1、2、3、4、5所示，基体总成顶部固定安装有节流阀22，节流阀22和液压通道14之间设有将能二者连通的释压通道23。当液压通道14内的压力过高，节流阀22会打开溢流，以保证本实用新型的安全性。

如附图1、2、3、4、5所示，储油腔11的右端内侧固定安装有位于平衡活塞7右侧的压力传感器24，压力传感器24的感应端和液压通道14之间通过放压通道15连通。压力传感器24可将其检测到的压力传送给外接设备，从而调节电机5的启停或转速进行调节，便于对电机5的控制。

如附图1、2、3、4、5所示，动力腔包括直径呈由左至右依次递增的三级台孔状，其包括由左至右依次分布的一级台阶孔26、二级台阶孔27和三级台阶孔28，插针2套装在二级台阶孔27的左端，且插针2抵紧在一级台阶孔26和二级台阶孔27之间的台阶面上；电机5位于二级台阶孔27内，三级台阶孔28左端内侧设有连接套29，液压泵6位于连接套29右侧的三级台阶孔28内，连接套29的左侧抵紧在二级台阶孔27和三级台阶孔28之间的台阶面上，连接套29的右端和液压泵6固定安装在一起，连接套29的左端和电机5固定安装在一起，且在连接套29的内侧设有能将电机5的动力输出轴和液压泵6的动力输入轴传动连接的联轴器30。上述设置，便于插针2、电机5和液压泵6的安装，防止上述部件受压时，向左偏移，保证了系统的稳定性和可靠性。

如附图1、2、3、4、5所示，基体总成包括由左至右依次密封安装在一起的连接块31、动力块32和作动块25，一级台阶孔26位于连接块31右部，二级台阶孔27和三级台阶孔28分别位于动力块32的左部和右部，储油腔11位于三级台阶孔28后方的动力块32右部内，压力平衡胶囊9固定安装在作动块25上，作动块25的左端设有套装在液压泵6出液口外侧的盲孔。动力块32与其两侧的连接块31和作动块25可分别通过紧固螺栓19进行连接，且在相邻位置设置O形密封圈，以保证密封效果；上述设置，便于本实用新型的加工和安装。

如附图1、2、3、4、5所示，基体总成右部上固定安装有注油堵头1，注油堵头1和封闭环腔16之间设有能将二者连通的注油通道12。通过注油堵头1向封闭环腔16内注入一定量绝缘液压油后，可避免在封闭环腔16内产生负压。

如附图3所示，对应外接电部件3位置的基体总成底部安装有保护罩体10。保护罩体10的设置，可在本实用新型单独运输时对外接电部件3起到保护作业，当将本实用新型与外接设备固定安装在一起时，需将保护罩体10拆除即可。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种垂直钻井液压装置，其特征在于包括基体总成、注油堵头、插针、外接电部件、导线、电机、液压泵、平衡活塞、作动活塞、偏转附件和压力平衡胶囊，基体总成的中部内侧设有呈前后间隔分布的动力腔和储油腔，基体总成的左端固定安装有注油堵头，注油堵头和动力腔之间设有能将二者连通的注油通道，动力腔内由左至右依次设有插针、电机和液压泵，插针左侧的基体总成底部固定安装有外接电部件，外接电部件的上端和插针的左侧通过导线电连接在一起，插针的右侧和电机通过导线电连接在一起，电机和液压泵传动连接在一起；储油腔内设有与其内径相匹配的平衡活塞，且储油腔和动力腔之间设有能将二者连通的输油通道，基体总成的右端设有开口向上的滑移槽，滑移槽和液压泵的出液口之间设有能将二者连通的液压通道，储油腔和液压通道之间设有放压通道；滑移槽内设有能上下移动的作动活塞，作动活塞上安装有位于基体总成上方且能随作动活塞移动产生角度偏转的偏转附件，滑移槽外侧的基体总成上方固定安装有能随作动活塞的移动产生拉伸或压缩的压力平衡胶囊，压力平衡胶囊的上端与偏转附件固定安装在一起，偏转附件、压力平衡胶囊和基体总成围合形成封闭环腔。

2.根据权利要求1所述的垂直钻井液压装置，其特征在于偏转附件包括柱塞和肋板支撑块，柱塞座于作动活塞上，肋板支撑块通过至少两个沿圆周分布的紧固螺栓固定安装在柱塞的顶部，压力平衡胶囊顶部被压紧在肋板支撑块和柱塞之间，压力平衡胶囊下端通过压环和紧固螺栓固定安装在对应位置的基体总成上。

3.根据权利要求2所述的垂直钻井液压装置，其特征在于作动活塞的上部内侧设弧形凹槽，柱塞底部固定有与上述弧形凹槽相匹配的弧形突起。

4.根据权利要求1或2或3所述的垂直钻井液压装置，其特征在于基体总成顶部固定安装有节流阀，节流阀和液压通道之间设有将能二者连通的释压通道。

5.根据权利要求4所述的垂直钻井液压装置，其特征在于储油腔的右端内侧固定安装有位于平衡活塞右侧的压力传感器，压力传感器的感应端和液压通道之间通过放压通道连通。

6.根据权利要求1或2或3或5所述的垂直钻井液压装置，其特征在于动力腔包括直径呈由左至右依次递增的三级台孔状，其包括由左至右依次分布的一级台阶孔、二级台阶孔和三级台阶孔，插针套装在二级台阶孔的左端，且插针抵紧在一级台阶孔和二级台阶孔之间的台阶面上；电机位于二级台阶孔内，三级台阶孔左端内侧设有连接套，液压泵位于连接套右侧的三级台阶孔内，连接套的左侧抵紧在二级台阶孔和三级台阶孔之间的台阶面上，连接套的右端和液压泵固定安装在一起，连接套的左端和电机固定安装在一起，且在连接套的内侧设有能将电机的动力输出轴和液压泵的动力输入轴传动连接的联轴器。

7.根据权利要求4所述的垂直钻井液压装置，其特征在于动力腔包括直径呈由左至右依次递增的三级台孔状，其包括由左至右依次分布的一级台阶孔、二级台阶孔和三级台阶孔，插针套装在二级台阶孔的左端，且插针抵紧在一级台阶孔和二级台阶孔之间的台阶面上；电机位于二级台阶孔内，三级台阶孔左端内侧设有连接套，液压泵位于连接套右侧的三级台阶孔内，连接套的左侧抵紧在二级台阶孔和三级台阶孔之间的台阶面上，连接套的右端和液压泵固定安装在一起，连接套的左端和电机固定安装在一起，且在连接套的内侧设有能将电机的动力输出轴和液压泵的动力输入轴传动连接的联轴器。

8.根据权利要求1或2或3或5或7所述的垂直钻井液压装置，其特征在于基体总成包括由左至右依次密封安装在一起的连接块、动力块和作动块，一级台阶孔位于连接块右部，二级台阶孔和三级台阶孔分别位于动力块的左部和右部，储油腔位于三级台阶孔后方的动力块右部内，压力平衡胶囊固定安装在作动块上，作动块的左端设有套装在液压泵出液口外侧的盲孔：或/和,基体总成右部上固定安装有注油堵头，注油堵头和封闭环腔之间设有能将二者连通的注油通道：或/和,对应外接电部件位置的基体总成底部安装有保护罩体。

9.根据权利要求4所述的垂直钻井液压装置，其特征在于基体总成包括由左至右依次密封安装在一起的连接块、动力块和作动块，一级台阶孔位于连接块右部，二级台阶孔和三级台阶孔分别位于动力块的左部和右部，储油腔位于三级台阶孔后方的动力块右部内，压力平衡胶囊固定安装在作动块上，作动块的左端设有套装在液压泵出液口外侧的盲孔：或/和,基体总成右部上固定安装有注油堵头，注油堵头和封闭环腔之间设有能将二者连通的注油通道：或/和,对应外接电部件位置的基体总成底部安装有保护罩体。

10.根据权利要求6所述的垂直钻井液压装置，其特征在于基体总成包括由左至右依次密封安装在一起的连接块、动力块和作动块，一级台阶孔位于连接块右部，二级台阶孔和三级台阶孔分别位于动力块的左部和右部，储油腔位于三级台阶孔后方的动力块右部内，压力平衡胶囊固定安装在作动块上，作动块的左端设有套装在液压泵出液口外侧的盲孔：或/和,基体总成右部上固定安装有注油堵头，注油堵头和封闭环腔之间设有能将二者连通的注油通道：或/和,对应外接电部件位置的基体总成底部安装有保护罩体。