專利名稱：一種降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器的制作方法
技術領域：
本發明涉及油氣井射孔減振技術，具體地說是一種降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器。
背景技術：
目前，油氣井射孔用減振主要有液壓、機械兩種方式，主要用于射孔測試聯作施工中對測試工具的保護。隨著射孔技術的進一步發展，特別是勝利油田射孔實驗室發現，射孔瞬間的壓力變化與射孔效果存在密切的關系，射孔瞬間較大的波動壓力對現有的減振方法帶來了挑戰。首先現用減振器的內外軸套滑動密封性能下降；其次內部壓縮結構使起爆器承受瞬間壓力，易發生誤爆現象；由于加壓時減振器內充斥相同壓強的液體，使減振器失去減振彈性，使其原有的減振性能蕩然無存。現場使用及實驗室驗證了現用減振器存在的缺陷，動密封處在溫度、壓力影響下壓縮、拉伸運動過程中密封件的經常性損壞，主要由于滑動密封處直徑過大，致使摩擦面積增加，增加了密封件損壞的可能性。同時，由于壓縮過程中，其內部的液體受到擠壓，一旦壓縮過程過快，內部液體排泄不及時勢必可能出現憋壓，增加了其下部的壓力起爆裝置被誤起爆的風險。本發明針對射孔瞬間沖擊波和振動力對下井工具及管柱的影響，屬于阻尼剪切銷釘緩沖、彈簧壓縮配合、液壓限流排放和抽空減振范疇。有鑒于此，針對上述問題，提出一種設計合理且有效改善上述缺失的降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器。
發明內容
本發明的目的在于提供一種降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器，本發明在以往設計的基礎上，針對目前存在的缺陷，進行重要技術結構改變，并有效排除了風險。有效解決了常規射孔減振器動密封易損壞的缺陷，減弱了射孔瞬間的沖擊振動力，改變了液體壓縮減振環境，提高了其安全可靠性，結構設計簡單合理，可操作性強。為了達成上述目的，本發明提供了一種降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器，包括導壓管、套在導壓管外側的內套筒以及套在內套筒外側的外套筒；所述導壓管兩端分別連接上接頭和下接頭，在和上接頭連接處通過螺紋固定并且導壓管和上接頭內部空腔保持連通，導壓管穿過下接頭內腔連通至外界；所述內套筒外側還套有彈簧并與外套筒為并列設置，在彈簧外側套有外殼體；所述內套筒通過螺紋和上接頭連接；所述外套筒通過螺紋和下接頭連接；外殼體其中一端通過螺紋與上接頭連接，另一端通過螺紋連接固定環并通過固定環固定在外套筒上；所述上接頭分別與導壓管和內套筒相連接處均設置有密封件，所述內套筒與外套筒連接處以及下接頭與導壓管相連接處同樣均設置有密封件。所述上接頭左端內部為空腔，右端內壁開設有用來連接外套筒及導壓管的內螺紋，并且在內壁上還開設有用來密封內套筒的二道密封槽以及用來密封導壓管的密封面；所述空腔的長度滿足導壓管的壓縮行程長度。所述導壓管左端設置外螺紋，該外螺紋往右位置設置兩道密封槽，導壓管外側左粗右細，細端外側直徑微小于下接頭內側通道直徑，且細端外側直徑為20-24mm，導壓管內側設置導流通道。所述內套筒左端設置外螺紋，內套筒外側直徑微小于外套筒本體內側直徑，內套筒內側直徑小于導壓管粗短外側直徑。所述彈簧外側直徑略小于外殼體內側直徑，彈簧內側直徑小于內套筒外側直徑，其壓縮行程為0_80mm。所述外殼體左右端均設置內螺紋和頂絲孔，外殼體左側設置一組四方位進/排流孔，外殼體右側設置兩組用來安裝阻尼剪切銷釘的四方位阻尼剪切銷釘孔，外殼體內部為空腔。所述外套筒左端外側設置兩道密封槽，外套筒往右外側直徑稍小，并設置兩道成180度安裝放置防轉鍵的防轉槽，外套筒右端設置外螺紋，在外套筒上設置一組三方位排液孔，外套筒左端內側設置密封槽，外套筒內側及內腔直徑微大于內套筒外側直徑。所述固定環右端設置外螺紋，固定環內腔內側設置兩道成180度安裝防轉鍵的防轉槽，固定環外側設置滾花，固定環內側直徑微小于外套筒外側直徑。所述下接頭左端設置內螺紋，右端設置外螺紋，下接頭右端內腔內側設置三道密封槽，在密封槽往里位置的內腔內壁上設置密封面。相較于現有技術，本發明降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器，針對常規射孔減振器存在的動密封設計缺陷，以及結構設計安全風險低的問題，重新設計減振結構和工藝配接方法，削弱射孔瞬間的振動沖擊力，確保射孔測試聯作、動態負壓等射孔工藝的實現。當從井口加壓時，壓力通過射孔減振器內的導壓管傳導到壓力起爆裝置上，當射孔槍起爆，瞬間產生巨大的沖擊力作用在管串上，射孔減振器阻尼剪切銷釘被剪斷，推動外套筒向上運動，彈簧起到緩解沖擊力作用，同時彈簧周圍的液體通過排流孔排出吸入，外套筒內腔的液體通過排液孔排出吸入，有效消減彈簧本身的振動。本發明有效解決了常規射孔減振器動密封易損壞的缺陷，減弱了射孔瞬間的沖擊振動力，改變了液體壓縮減振環境，提高了其安全可靠性。
圖1為本發明降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器實施例的剖視圖:
圖2為本發明降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器中的上接頭的結構示意圖:
圖3為本發明降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器中的導壓管的結構示意圖:
圖4為本發明降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器中的內套管的結構示意圖:
圖5為本發明降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器中的彈簧的結構示意圖:
圖6為本發明降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器中的外殼體的結構示意圖:
圖7-1為本發明降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器中的內套筒的結構示意圖:
圖7-2為圖7-1的A-A剖視 圖8-1為本發明降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器中的固定環的結構示意 圖8-2為圖8-1的A向視圖；圖9為本發明降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器中的下接頭的結構示意圖。主要元件符號說明
1、上接頭；
11、外螺紋；12、密封槽；13、密封面；14、內螺紋；15、密封面；16、內螺紋；17、內螺紋；18、空腔；
2、導壓管；
21、外螺紋；22、密封槽；23、導壓管外側；24、導流通道；
3、內套筒；
31、外螺紋；32、內套筒外側；330、內套筒內側；
4、彈黃；
41、彈簧外側；42、彈簧內側；
5、外殼體；
51、內螺紋；52、內螺紋；53、外殼體內側；54、頂絲孔；55、阻尼剪切銷釘孔；56、進/排流孔；57、空腔；
6、外套筒；
61、密封槽；62、密封槽；63、外套筒左端外側；64、外套筒右端外側；65、排液孔；66、外螺紋；67、防轉槽；68、外套筒內側；69、外套筒內腔；
7、固定環；
71、外螺紋；72、固定環內側；73、防轉槽；74、固定環內腔；
8、下接頭；
81、內螺紋；82、外螺紋；83、內側通道；84、密封面；85、下接頭內腔；
91、頂絲；92、阻尼剪切銷釘；93、密封件。
具體實施例方式有關本發明的詳細說明及技術內容，配合
如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本發明加以限制。參見圖1，本發明降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器的結構由上接頭1、導壓管2、內套筒3、彈簧4、外殼體5、外套筒6、固定環7、下接頭8、密封件93、頂絲91和阻尼剪切銷釘92組成，其內側為導壓管2，往外依次套接內套筒3、彈簧4、外套筒6，最外端為外殼體5和固定環7，外側左右兩端分別連接上接頭I和下接頭8，密封件93安裝在相應密封槽內，頂絲91和阻尼剪切銷釘92安裝在外殼體相應孔道內。參見圖2，所述上接頭I右端設置外螺紋11，內側往里設置兩道密封槽12、密封面13、內螺紋14、密封面15、內螺紋16，左端設置內螺紋17和空腔18。空腔18的長度滿足導壓管2的壓縮行程長度。為多只縱向減振器伸縮提供空間。參見圖3、圖9，所述導壓管2左端設置外螺紋21，往右設置兩道密封槽22，本體外側23左粗右細，細端外側直徑微小于下接頭8內側通道83直徑，且細端外側23直徑為20-24mm,導壓管2內側設置導流通道24。
參見圖4、圖7-1、圖7-2、圖3，所述內套筒3左端設置外螺紋31，本體外側32直徑微小于外套筒6本體內側68直徑，本體內側33直徑小于導壓管2粗短外側23直徑，其壓縮打程為0-80mm。參見圖5、圖6、圖4,所述彈簧4外側41直徑略小于外殼體5內側53直徑，內側42直徑小于內套筒3外側32直徑，其壓縮行程為0-80mm。參見圖6，所述外殼體5左右端均設置內螺紋51、52和頂絲孔54，本體左側設置一組四方位進/排流孔56，且進/排流孔由頂絲封堵，可根據設計留取；本體右側設置兩組四方位阻尼剪切銷釘孔55，阻尼銷釘安裝數量可根據射孔瞬間沖擊振動模擬設計，本體內部為空腔57。參見圖7-1、圖7-2、圖4，所述外套筒6左端外側63設置兩道密封槽61，往右外側64直徑稍小，并設置兩道成180度防轉槽67 (安裝放置防轉鍵)，右端設置外螺紋66，往左設置一組三方位排液孔65,左端內側設置密封槽62,其內側68及內腔69直徑微大于內套筒3本體外側32直徑。參見圖8-1、圖8-2、圖7，所述固定環7右端設置外螺紋71，內腔74內側72設置兩道成180度的防轉槽73 (配合安裝防轉鍵)，外側設置滾花，內側72直徑微小于外套筒6本體外側64直徑。參見圖9，所述下接頭8左端設置內螺紋81，右端設置外螺紋82，右端內腔85內側設置三道密封槽84，往里設置密封面84。組裝說明:首先上接頭I密封槽12和導壓管2密封槽22安裝密封件93 ;將導壓管2的左端外螺紋21與上接頭I內螺紋16連接；內套筒3外螺紋31與上接頭I內螺紋14連接；將彈簧4內側42套入內套管3本體外側32 ;外套筒6密封槽62安裝密封件93，防轉槽67安裝防轉鍵，外套筒6內側68套在內套筒3外側32 ;外殼體5內螺紋52與固定環7外螺紋71連接，并將整體內側53套在外套筒6和彈簧4外側41，使固定環7的防轉槽73卡入外套筒6的防轉鍵上，左端內螺紋51與上接頭I外螺紋11連接；下接頭8密封槽84安裝密封件93，并將其內螺紋81與外套筒6的外螺紋66連接，同時導壓管2右端外側23穿過下接頭8內腔，并伸出一定距離；最后分別在頂絲孔54安裝頂絲91、阻尼剪切銷釘孔55安裝阻尼剪切銷釘92。使用時，首先依據現場實際情況，保留阻尼剪切銷釘92的個數，多余的去除。現場使用中經常將兩支該減振器串聯，第一支減振器的上接頭內螺紋17與第二只減振器的下接頭外螺紋82連接，整體連入射孔管串，一般上端為封隔器，下端為油管及壓力起爆裝置，內部導壓管2與外界通過密封件93隔離密封，導壓管2右端外徑小，只有20-24mm左右，有效降低了三道密封槽84內密封件93的損害幾率；原有的射孔減振器外套筒6上不設置排液孔65，且無單獨的導壓管2，下鉆時遇到溜鉆、頓鉆外套筒6阻尼剪切銷釘提前剪斷后向上運動，壓縮彈簧4和內腔69內液體，壓縮液體一旦排泄不及時，其壓力將直接作用在下方的壓力起爆裝置上，造成誤射孔事故，本發明在外套筒6上設置排液孔65，而且加載導壓管2，導壓管2和下接頭8在壓縮和伸長過程中相對運動，且密封，導壓管2外側液體由外套筒6排液孔排出。隔絕了穿壓管路，有效避免了誤起爆風險，提高了減振器的安全性能。工作原理:當從井口加壓時，壓力通過射孔減振器內的導壓管2傳導到壓力起爆裝置上，當射孔槍起爆，瞬間產生巨大的沖擊力作用在管串上，射孔減振器阻尼剪切銷釘92被剪斷，推動外套筒6向上運動，彈簧4起到緩解沖擊力作用，同時彈簧4周圍的液體通過排流孔56排出吸入，外套筒6內腔69的液體通過排液孔65排出吸入，有效消減彈簧本身的振動。以上所述僅為本發明的較佳實施例，非用以限定本發明的專利范圍，其他運用本發明的專利精神的等效變化，均應俱屬本發明的專利范圍。
權利要求
1.一種降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器，其特征在于，包括導壓管、套在導壓管外側的內套筒以及套在內套筒外側的外套筒；所述導壓管兩端分別連接上接頭和下接頭，在和上接頭連接處通過螺紋固定并且導壓管和上接頭內部空腔保持連通，導壓管穿過下接頭內腔連通至外界；所述內套筒外側還套有彈簧并與外套筒為并列設置，在彈簧外側套有外殼體；所述內套筒通過螺紋和上接頭連接；所述外套筒通過螺紋和下接頭連接；外殼體其中一端通過螺紋與上接頭連接，另一端通過螺紋連接固定環并通過固定環固定在外套筒上；所述上接頭分別與導壓管和內套筒相連接處均設置有密封件，所述內套筒與外套筒連接處以及下接頭與導壓管相連接處同樣均設置有密封件。
2.如權利要求1所述的一種降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器，其特征在于，所述上接頭左端內部為空腔，右端內壁開設有用來連接外套筒及導壓管的內螺紋，并且在內壁上還開設有用來密封內套筒的二道密封槽以及用來密封導壓管的密封面；所述空腔的長度滿足導壓管的壓縮行程長度。
3.如權利要求1所述的一種降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器，其特征在于，所述導壓管左端設置外螺紋，該外螺紋往右位置設置兩道密封槽，導壓管外側左粗右細，細端外側直徑微小于下接頭內側通道直徑，且細端外側直徑為20-24mm，導壓管內側設置導流通道。
4.如權利要求1所述的一種降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器，其特征在于，所述內套筒左端設置外螺紋，內套筒外側直徑微小于外套筒本體內側直徑，內套筒內側直徑小于導壓管粗短外側直徑。
5.如權利要求1所述的一種降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器，其特征在于，所述彈簧外側直徑略小于外殼體內側直徑，彈簧內側直徑小于內套筒外側直徑，其壓縮行程為 0_80mm。
6.如權利要求1所述的一種降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器，其特征在于，所述外殼體左右端均設置內螺紋和頂絲孔，外殼體左側設置一組四方位進/排流孔，外殼體右側設置兩組用來安裝阻尼剪切銷釘的四方位阻尼剪切銷釘孔，外殼體內部為空腔。
7.如權利要求1所述的一種降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器，其特征在于，所述外套筒左端外側設置兩道密封槽，外套筒往右外側直徑稍小，并設置兩道成180度安裝放置防轉鍵的防轉槽，外套筒右端設置外螺紋，在外套筒上設置一組三方位排液孔，外套筒左端內側設置密封槽，外套筒內側及內腔直徑微大于內套筒外側直徑。
8.如權利要求1所述的一種降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器，其特征在于，所述固定環右端設置外螺紋，固定環內腔內側設置兩道成180度安裝防轉鍵的防轉槽，固定環外側設置滾花，固定環內側直徑微小于外套筒外側直徑。
9.如權利要求1所述的一種降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器，其特征在于，所述下接頭左端設置內螺紋，右端設置外螺紋，下接頭右端內腔內側設置三道密封槽，在密封槽往里位置的內腔內壁上設置密封面。
全文摘要
本發明涉及一種降低射孔瞬間沖擊振動力的縱向減振器，包括導壓管、套在導壓管外側的內套筒以及套在內套筒外側的外套筒；所述導壓管兩端分別連接上接頭和下接頭，在和上接頭連接處通過螺紋固定并且導壓管和上接頭內部空腔保持連通，導壓管穿過下接頭內腔連通至外界；所述內套筒外側還套有彈簧并與外套筒為并列設置，在彈簧外側套有外殼體；所述上接頭分別與導壓管和內套筒相連接處均設置有密封件，所述內套筒與外套筒連接處以及下接頭與導壓管相連接處同樣均設置有密封件。有效解決了常規射孔減振器動密封易損壞的缺陷，減弱了射孔瞬間的沖擊振動力，改變了液體壓縮減振環境，提高了其安全可靠性，結構設計簡單合理，可操作性強。
文檔編號E21B43/119GK103174402SQ20111043706
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者張 林, 劉云剛, 張脈全, 朱元飛, 劉增 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團勝利石油管理局測井公司