液压启动式补偿器的制作方法

本实用新型涉及管道伸缩补偿器技术领域，尤其是涉及一种液压启动式补偿器。

背景技术：

在油(气)井注水、酸化和压裂等作业中，为保证油井安全生产，一般需要在管柱底部连接封隔器。为了能够对油(气)管道因温度、压力、重力等因素引起的伸缩变形和蠕动进行补偿，一般在封隔器上部安装管道伸缩补偿器。

补偿器主要包括外管和内管，通过外管和内管的相对运动实现对管柱的变形进行补偿，外管和内管之间设有剪切销钉，剪切销钉用于保证管柱下井过程中外管和内管之间不发生相对移动，管柱完成下井后，通过向管柱打入油液将剪切销钉打断，使得补偿器的补偿功能开启。

现有的补偿器在管柱下井过程中由于受到封隔器及下部管柱重力的作用，剪切销钉受到较大的剪切力，剪切销钉易断裂，造成补偿功能提前开启，从而导致后续无法对管柱的变形和蠕动进行补偿。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种液压启动式补偿器，以缓解现有补偿器的剪切销钉在管柱下井过程中受到的剪切力大，易导致补偿功能提前开启的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案在于：

本实用新型提供的液压启动式补偿器，包括第一分体管组、第二分体管组、活塞组件和锁止件；

所述第一分体管组和所述第二分体管组滑动配合，所述锁止件用于固定所述第一分体管组和所述第二分体管组之间的位置；

所述第一分体管组和所述第二分体管组之间设有活塞腔室，所述活塞组件设于所述活塞腔室内并通过剪切销钉与所述第二分体管组连接，所述活塞组件用于限制所述锁止件移动，所述活塞组件配置为在油液进入至所述活塞腔室后使得所述剪切销钉受力剪断，以使所述锁止件脱离于所述第一分体管组和/或所述第二分体管组。

进一步的，所述活塞组件包括活塞本体和护套管；

所述活塞本体通过所述剪切销钉与所述第二分体管组连接；所述护套管的一端与所述活塞本体连接，另一端套设于所述锁止件外。

进一步的，所述锁止件包括锁止块；

所述第一分体管组上设有第一限位槽，所述第二分体管组上设有第二限位槽，所述第一限位槽与所述第二限位槽连通；

所述锁止块的一端穿过所述第二限位槽伸入到所述第一限位槽内与所述第一分体管组抵接。

进一步的，所述第一分体管组包括第一管道接头、外连接管和中心连接管；

所述外连接管设于所述中心连接管外，所述第一管道接头分别与所述中心连接管和所述外连接管固定连接；

所述活塞本体分别与所述外连接管和所述第二分体管组滑动配合，所述第一限位槽设于所述中心连接管上。

进一步的，所述外连接管包括外管本体和扭力套管；

所述扭力套管套设于所述第二分体管组外，且所述扭力套管与所述外管本体固定连接，所述扭力套管上固定连接有滑动部，所述第二分体管组上设有与所述滑动部配合的导向部。

进一步的，所述滑动部设为滑键，所述导向部设为与所述滑键配合的键槽。

进一步的，所述中心连接管包括中心管本体和固定环套；

所述固定环套套设于所述中心管本体外，所述第一限位槽设于所述固定环套的外壁上；

所述中心管本体上设有进液孔，所述进液孔与所述活塞腔室连通。

进一步的，所述第二分体管组包括第二管道接头、主连接管和辅助连接管；

所述主连接管设于所述中心管本体和所述外管本体之间，所述主连接管远离所述第一管道接头的一端与所述第二管道接头连接，另一端与所述辅助连接管连接；

所述第二限位槽设于所述辅助连接管上，所述键槽设于所述主连接管的外壁上，所述护套管套设于所述辅助连接管外，所述活塞本体分别与所述主连接管和所述外管本体滑动配合。

进一步的，所述活塞本体的外壁上设有第一密封件，所述第一密封件与所述外管本体的内壁密封配合；

所述活塞本体的内壁设有第二密封件，所述第二密封件与所述主连接管的外壁密封配合。

进一步的，所述辅助连接管的内壁上设有第三密封件，所述第二密封件与所述中心管本体的外壁密封配合。

结合以上技术方案，本实用新型达到的有益效果在于：

本实用新型提供的液压启动式补偿器，包括第一分体管组、第二分体管组、活塞组件和锁止件；第一分体管组和第二分体管组滑动配合，锁止件用于固定第一分体管组和第二分体管组之间的位置；第一分体管组和第二分体管组之间设有活塞腔室，活塞组件设于活塞腔室内并通过剪切销钉与第二分体管组连接，活塞组件用于限制锁止件移动，活塞组件配置为在油液进入至活塞腔室后使得剪切销钉受力剪断，以使锁止件脱离于第一分体管组和/或第二分体管组。

由于第一分体管组和第二分体管组滑动配合，在将油液打入活塞腔室之前，第一分体管组和第二分体管组之间的位置能够通过锁止件固定，活塞组件通过剪切销钉固定在第二分体管组上，活塞组件将锁止件的位置固定，又因为活塞组件并未与第一分体管组连接，第一分体管组和第二分体管组受到拉拔力时被锁止件承担，而不会使得剪切销钉承受剪切力，能够避免管柱下井过程中剪切销钉被提前剪断；在将油液打入活塞腔室后，油压推动活塞组件将剪切销钉打断，活塞组件解除对锁止组件位置的限制作用，锁止件能够脱离于第一分体管组和/或第二分体管组，使得第一分体管组和第二分体管组可相对滑动，也即使得补偿器的补偿功能开启。

此外，由于第一分体管组通过滑键与第二分体管组上的滑槽滑动配合，第一分体管组和第二分体管组可相对滑动而不能转动，使得补偿器具备良好的扭矩传递功能。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的液压启动式补偿器的剖视图；

图2为图1中a处的结构放大示意图；

图3为图1中b处的结构放大示意图。

图标：100-第一分体管组；110-第一管道接头；120-外连接管；121-外管本体；122-扭力套管；123-滑键；124-键槽；125-挡环；126-限位环；130-中心连接管；131-中心管本体；132-固定环套；133-进液孔；200-第二分体管组；210-第二管道接头；220-主连接管；230-辅助连接管；300-活塞组件；310-活塞本体；320-护套管；400-锁止件；500-活塞腔室；600-剪切销钉；700-第一限位槽；710-第二限位槽；800-第一密封件；810-第二密封件；820-第三密封件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供了一种液压启动式补偿器，包括第一分体管组100、第二分体管组200、活塞组件300和锁止件400；第一分体管组100和第二分体管组200滑动配合，锁止件400用于固定第一分体管组100和第二分体管组200之间的位置；第一分体管组100和第二分体管组200之间设有活塞腔室500，活塞组件300设于活塞腔室500内并通过剪切销钉600与第二分体管组200连接，活塞组件300用于限制锁止件400移动，活塞组件300配置为在油液进入至活塞腔室500后使得剪切销钉600受力剪断，以使锁止件400脱离于第一分体管组100和/或第二分体管组200。

具体的，第一分体管组100套设在第二分体管组200外，或者第二分体管组200套设在第一分体管组100外，优选地，第一分体管组100套设在第二分体管组200外；锁止件400可设置为锁止销或者锁止块，第一分体管组100和第二分体管组200上均设有与锁止件400相配合的结构，锁止件400保证了第一分体管组100和第二分体管组200位置的相对固定。活塞腔室500为设置在第一分体管组100和第二分体管组200之间的密封腔室，活塞组件300能够在活塞腔室500内进行活塞移动。

在对管柱进行打压之前，活塞组件300通过剪切销钉600固定在第二分体管组200上，活塞组件300自身不能相对于第一分体管组100及第二分体管组200移动，活塞组件300还限制了锁止件400的移动；第一分体管组100或第二分体管组200上设有与活塞腔室500连通的进油口，管柱连带补偿器和封隔器入井以后，使得高压油液通过进油口打入活塞腔室500，油液的压力通过活塞组件300作用在剪切销钉600上，并将剪切销钉600打断，而后油液推动活塞组件300相对于第一分体管组100或第二分体管组200移动，使得活塞组件300远离锁止件400，活塞组件300接触对锁止件400的限位作用，锁止件400能够从第一分体管组100和第二分体管组200中的任一个或者两个中脱离，锁止件400失去对第一分体管组100和第二分体管组200的位置固定作用，第一分体管组100和第二分体管组200可相对滑动，补偿器的补偿功能开启。

本实施例提供的液压启动式补偿器，由于第一分体管组100和第二分体管组200滑动配合，在将油液打入活塞腔室500之前，第一分体管组100和第二分体管组200之间的位置能够通过锁止件400固定，活塞组件300通过剪切销钉600固定在第二分体管组200上，活塞组件300将锁止件400的位置固定，又因为活塞组件300并未与第一分体管组100连接，第一分体管组100和第二分体管组200受到拉拔力时被锁止件400承担，而不会使得剪切销钉600承受剪切力，能够避免管柱下井过程中剪切销钉600被提前剪断；在将油液打入活塞腔室500后，油压推动活塞组件300将剪切销钉600打断，活塞组件300解除对锁止组件位置的限制作用，锁止件400能够脱离于第一分体管组100和/或第二分体管组200，使得第一分体管组100和第二分体管组200可相对滑动，也即使得补偿器的补偿功能开启。

在上述实施例的基础上，进一步的，如图2所示，本实施例提供的液压启动式补偿器中的活塞组件300包括活塞本体310和护套管320；活塞本体310通过剪切销钉600与第二分体管组200连接；护套管320的一端与活塞本体310连接，另一端套设于锁止件400外。

具体的，活塞腔室500设为环体状的腔室，活塞本体310设为由塑料或橡胶材质制成的环体状的活塞结构，活塞本体310与第一分体管组100以及第二分体管组200之间密封配合。护套管320设为阶梯状的金属圆管，护套管320靠近活塞本体310的一端设置为倒钩状，活塞本体310靠近护套管320的一端也设置为倒钩状，活塞本体310与护套管320通过倒钩状的结构连接，锁止件400设于护套管320内，护套管320用于限制锁止件400位置的移动，活塞本体310用于在油液进入活塞腔室500后带动护套管320移动。

进一步的，如图2所示，锁止件400包括锁止块；第一分体管组100上设有第一限位槽700，第二分体管组200上设有第二限位槽710，第一限位槽700与第二限位槽710连通；锁止块的一端穿过第二限位槽710伸入到第一限位槽700内与第一分体管组100抵接。

具体的，锁止块设置为金属材质的长方体或者正方体结构的块状，锁止块也可设为圆柱状；第二限位槽710设置为与锁止块的横截面相适配的通槽，第一限位槽700设为与锁止块的端面相适配的凹槽；锁止块的顶端略微伸出第二限位槽710与护套管320的内壁抵接，或者锁止块的顶端与护套管320的内壁之间存在微小间隙，锁止块的底端伸入到第一限位槽700内与第一分体管组100抵接。在将剪切销钉600打断之前，护套管320限定了锁止块不能从第一限位槽700内脱出，也即第一分体管组100和第二分体管组200不能相对移动；剪切销钉600被打断后，油液通过活塞本体310带动护套管320远离锁止块，第一分体管组100和第二分体管组200中存在一个受到拉拔力时锁止块可从第一限位槽700内脱出，第一限位槽700的边沿还设有倒角，使得锁止块能够更加容易的脱离于第一限位槽700。锁止块脱离第一限位槽700后，第一分体管组100和第二分体管组200之间可相对滑动。

进一步的，如图1和图2所示，第一分体管组100包括第一管道接头110、外连接管120和中心连接管130；外连接管120设于中心连接管130外，第一管道接头110分别与中心连接管130和外连接管120固定连接；活塞本体310分别与外连接管120和第二分体管组200滑动配合，第一限位槽700设于中心连接管130上。

具体的，第一管道接头110配置为补偿器与管柱连接的上接头，外连接管120的管径大于中心连接管130的管径，外连接管120与第一管道接头110的外径螺纹配合，内连接管与第一管道接头110的内径螺纹配合，第一管道接头110与中心连接管130连通；第二分体管组200的一端设于外连接管120和中心连接管130之间，外连接管120与第二分体管组200滑动配合，活塞腔室500设于外连接管120和第二分体管组200之间。

进一步的，如图1和图2所示，外连接管120包括外管本体121和扭力套管122；扭力套管122套设于第二分体管组200外，且扭力套管122与外管本体121固定连接，扭力套管122上固定连接有滑动部，第二分体管组200上设有与滑动部配合的导向部。

具体的，外管本体121的一端与第一管道接头110的外径螺纹连接，且外管本体121与第一管道接头110之间设有密封圈，外管本体121的另一端与扭力套管122螺纹连接。滑动部可设置为滑块或者其他滑动结构，导向部设置为与滑轨或者滑槽。

进一步的，如图3所示，滑动部设为滑键123，导向部设为与滑键123配合的键槽124。

具体的，扭力套管122和第二分体管组200上均设有键槽124，扭力套管122上的键槽124用于固定安装滑键123，第二分体管组200上的键槽124用于为滑键123的移动提供导向作用；滑键123设置为多个，多个滑键123沿扭力套管122的圆周方向间隔均匀设置，相应地，第二分体管组200上的键槽124的数量也设置为多个。此外，扭力套管122上还设有挡环125和限位环126，挡环125套在扭力套管122上，挡环125用于防止滑动键掉出，限位环126通过螺纹与扭力套管122连接，对挡环125起限位作用，挡环125被固定在限位环126和扭力套管122之间。

进一步的，如图1和图2所示，中心连接管130包括中心管本体131和固定环套132；固定环套132套设于中心管本体131外，第一限位槽700设于固定环套132的外壁上；中心管本体131上设有进液孔133，进液孔133与活塞腔室500连通。

具体的，中心管本体131的一端与第一管道接头110的内径螺纹连接，使得中心管本体131与第一管道接头110连通，中心管本体131靠近第一管道接头110的一端的外径略小，固定环套132固定在中心管的靠近第一管道接头110的缩颈处；高压油液通过第一管道接头110进入到中心管本体131，并通过进液孔133进入到活塞腔室500。第一限位槽700设置为多个，多个第一限位槽700沿固定环套132的圆周方向间隔均匀设置，相应地，锁止块和第二限位槽710的数量也设置为多个。

进一步的，如图2和图3所示，第二分体管组200包括第二管道接头210、主连接管220和辅助连接管230；主连接管220设于中心管本体131和外管本体121之间，主连接管220远离第一管道接头110的一端与第二管道接头210连接，另一端与辅助连接管230连接；第二限位槽710设于辅助连接管230上，键槽124设于主连接管220的外壁上，护套管320套设于辅助连接管230外，活塞本体310分别与主连接管220和外管本体121滑动配合。

具体的，第二管道接头210和第一管道接头110结构相同，第二管道接头210作为补偿器的下接头；主连接管220和辅助连接管230均设于外管本体121和中心管本体131之间，主连接管220的一端与第二管道接头210的内径螺纹连接，且主连接管220和第二管道接头210之间设有密封圈，主连接管220远离第二管道接头210的一端与辅助连接管230螺纹连接；活塞本体310设于主连接管220和外管本体121之间，护套管320设于辅助连接管230和外管本体121之间，辅助连接管230远离主连接管220的一端套在固定环套132上。第二限位槽710设为多个，多个第二限位槽710沿辅助连接管230的圆周方向间隔均匀设置。

进一步的，如图2所示，活塞本体310的外壁上设有第一密封件800，第一密封件800与外管本体121的内壁密封配合；活塞本体310的内壁设有第二密封件810，第二密封件810与主连接管220的外壁密封配合。

具体的，活塞本体310的外壁上和内壁上均开设有环形凹槽，环形凹槽的数量设置为一个、两个或者多个，第一密封件800和第二密封件810均设为橡胶密封圈，橡胶密封圈卡设在环形凹槽内，橡胶密封圈与主连接管220的外壁或外管本体121的内壁密封配合；第一密封件800保证了活塞本体310与外管本体121之间的密封，第二密封件810保证了活塞本体310与主连接管220之间的密封。

进一步的，如图2所示，辅助连接管230的内壁上设有第三密封件820，第二密封件810与中心管本体131的外壁密封配合。

具体的，辅助连接管230的内壁开设有一个、两个或者多个环形凹槽，第三密封件820也设为橡胶密封圈，橡胶密封圈卡设在环形凹槽内，橡胶密封圈的数量和环形凹槽的数量相同，第三密封件820保证了辅助连接管230与中心管本体131之间的密封。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。