专利名称：井下管柱长度补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油开采的辅助设备，特别是井下管柱长度补偿装置，在钻井、修井施工和注水、注汽井的井下管柱中使用，保证本补偿装置中下方的钻具和井下工具使用正常。
背景技术：
在油田钻井、修井的钻、磨、套作业施工中，由于油田开发后期套管腐蚀、变形及操作人员送钻不均匀等原因，时常发生蹩钻、跳钻现象，降低套、磨、钻的施工效率。甚至造成施工钻具损坏或上部钻具反转，而影响正常施工或导致井下事故复杂化。
在油田注水、注汽生产中，注水、注汽管柱在注入压力和注入温度的影响下发生弹性伸长。 一方面，管柱弹性伸长推动封隔油套环空的卡封工具在套管内发生位移，使预定的卡封位置改变，影响正常的注水、注汽工作；另一方面，在注水、注汽工作暂时停止时，由于管柱弹性复位，使封隔油套环空的卡封工具上移而解封，失去对油套环空的封隔作用，造成重新作业。
现场为解决上述问题，制造了相关的长度补偿装置，使井下管柱适应自身长度的变化。但是目前使用的长度补偿装置不具备扭矩传递功能，不能满足扭矩传递的需要。当遇有井下事故时，如卡钻，将会导致井下事故复杂化。
发明内容本实用新型的目的是制造一种性能可靠、使用安全的井下管柱长度补偿装置。 一方面，用以消减钻、磨、套作业施工中，由于操作人员送钻不均匀而造成蹩钻、跳钻、钻具损坏等问题。另一方面，解决油田注水、注汽生产中，由于管柱弹性变形，导致油套环空的卡封工具发生位移和上移解封的问题。同时为所连接的管柱实现扭矩传递功能。
使用本技术解决方案可达上述目的井下管柱长度补偿装置包括长度补偿机构和外工作筒，长度补偿机构包括活塞和内工作筒，在活塞的下方连接扭矩传递机构，实现所连接管柱的扭矩传递功能。'
本实用新型提供的长度补偿器装置具有以下有益的效果结构简单，使用方便，安全可靠，不影响原有管柱正常操作和原有的功能。解决了井下管柱受压力、温度和操作等造成的异常长度变化和管柱的扭矩传递问题。实现了管柱长度自动补偿和扭矩传递。可有效地消减送钻不匀造成的蹩钻、跳钻、钻具损坏的问题。解决了注水、注汽井井下管柱弹性变形导致卡封工具移位和自动解封的问题，提高了施工效率，保证了卡封效果。
附图为本实用新型的结构示意图。
图中下部接头l、补偿短接2、下密封接头3、密封密封调节环4、隔环5、密封环6、扭矩芯轴7、外工作筒8、活塞9、内工作筒IO、上密封接头ll、上接头12。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的详述参见附图，井下管柱长度
补偿装置，包括长度补偿机构和外工作筒8，长度补偿机构包括活塞9和内工作筒10，在活塞9的下方连接扭矩传递机构。扭矩传递机构包括下密封接头3和扭矩芯轴7，下密封接头3的上部内腔与扭矩芯轴7的外形为多边形配合，可满足扭矩传递的需要。下密封接头3的下部内腔中还装有隔环5和密封环6，用密封调节环4封闭，其隔环5和密封调节环4的内腔结构均与扭矩芯轴7的外形结构相配合。外工作筒8与内工作筒10形成的环空面积与内工作筒10的外截面积相等；外工作筒8与扭矩芯轴7形成的环空面积与扭矩芯轴7的外截面积相等；以此减少本补偿装置受内压变化的影响。
在本实用新型中，下部接头1经补偿短接2与下密封接头3连接在一起，用于连接下部管柱，同时当井下管柱伸长时，可使扭矩芯轴7进入补偿短接2中，保证下方钻具和井下工具正常使用。隔环5、密封环6用密封密封调节环4固定在下密封接头3内。下密封接头3经外工作筒8与上密封接头11连接。扭矩芯轴7、内工作筒10经活塞9丝扣连接在一起，也可以将扭矩芯轴7、内工作筒10和活塞9整体制造，安装在外工作筒8内。上接头12连接在内工作筒10的上部，用于连接上部管柱。
具体使用时，将本实用新型连接在井下管柱的中部，位于钻具或井下工具的上方。在使用过程中，通过本实用新型中长度补偿机构在外工作筒8内的上下运动，实现对钻井、修井管柱和注水、注汽管柱的长度补偿，.并通过下密封接头3和扭矩芯轴7之间的多边形配合实现对所连接管柱的扭矩传递。
权利要求1、井下管柱长度补偿装置，包括长度补偿机构和外工作筒(8)，长度补偿机构包括活塞(9)和内工作筒(10)，其特征是在活塞(9)的下方连接扭矩传递机构。
2、 根据权利要求l所述的井下管柱长度补偿装置，其特征在于扭矩传递 机构包括下密封接头(3)和扭矩芯轴(7)，下密封接头(3)的上部内腔与 扭矩芯轴(7)的外形为多边形配合。
3、 根据权利要求2所述的井下管柱长度补偿装置，其特征是下密封接头 (3)的下部内腔中还装有隔环(5)和密封环(6)，用密封调节环(4)封闭，其隔环(5)和密封调节环(4)的内腔结构均与扭矩芯轴(7)的外形结 构相配合。
4、 根据权利要求1或2所述的井下管柱长度补偿装置，其特征在于外工 作筒(8)与内工作筒(10)形成的环空面积与内工作筒(10)的外截面积相 等；外工作筒(8)与扭矩芯轴(7)形成的环空面积与扭矩芯轴(7)的外截 面积相等。
专利摘要本实用新型公开了一种石油工业使用的井下管柱长度补偿装置，在钻井、修井施工和注水、注汽井的井下管柱中使用，保证本补偿装置中下方的钻具和井下工具使用正常。井下管柱长度补偿装置包括长度补偿机构和外工作筒，长度补偿机构包括活塞和内工作筒，在活塞的下方连接扭矩传递机构，实现所连接管柱的扭矩传递功能。解决了井下管柱受压力、温度和操作等造成的异常长度变化和管柱的扭矩传递问题，实现了管柱长度自动补偿和扭矩传递，提高了施工效率，保证了卡封效果。
文档编号E21B17/07GK201280899SQ200820173999
公开日2009年7月29日 申请日期2008年10月28日 优先权日2008年10月28日
发明者刘冬青, 崔德秀, 玲 李, 李克敏, 军 王, 王冬梅, 赵基孝 申请人:中国石化股份胜利油田分公司现河采油厂