专利名称：一种适用于井下工作环境的压力平衡装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种适用于井下工作环境的压カ平衡装置，属于石油井下仪器技术领域。
背景技术：
现有的石油井下仪器大都采用耐高温的元器件或材料来实现仪器的耐高温性能，也有用保温瓶来实现仪器的耐温度性能；同时，石油仪器在井下要承受高压，为了避免仪器因高压而损坏，在仪器强度不够的地方，就需要耐高压设计。在选用强度高的材料仍不能满足要求的情况下，保持仪器的内外压カ平衡是防止仪器被压坏的有效方法。目前，平衡压カ的方法主要是在仪器内注油，采用活塞平衡挡板形式，通过保持仪器的内外压カ平衡来实现仪器的耐高压性能，活塞压力平衡原理结构如图I所示，当温度或压カ变化时，压カ平衡挡板能够自动补偿变化，进行左右移动，即平衡活塞挡板能够适应外界环境的变化，利用压力平衡挡板来实现仪器内外压カ平衡，可以有效抵抗腐蚀，但是由于是活动件，压カ平衡挡板的密封圈与泥浆始终接触，因此密封圈磨损较快，容易造成漏油现象，或者造成工作期间卡滞，拆装不太方便。因此对零件加工提出了更高的要求。此外，在使用过程中，也要对仪器及时充油。
实用新型内容本实用新型的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供了ー种安装拆卸使用方便，易维护，能有效整个旋转导向工具液压单元的使用寿命，同时增加了钻井的安全性及可靠性的适用于井下工作环境的压カ平衡装置。本实用新型的技术解决方案是ー种适用于井下工作环境的压カ平衡装置，包括平衡胶囊、捆线、平衡器过滤网I、弾性档圈、平衡器过滤网II、过滤网压圈、平衡器过滤骨架和结构本体，结构本体上加工呈《」，，型的盲孔，结构本体的盲孔端ロ安装平衡器过滤网II和过滤网压圈，平衡器过滤骨架安装在结构本体的盲孔水平端口内，平衡胶囊伸入结构本体的盲孔中，一端套在平衡器过滤骨架外，并通过捆线固定在平衡器过滤骨架上，结构本体的盲孔与平衡胶囊的外壁形成一个填充密封液压油的密闭的腔体，平衡器过滤网I和弹性档圈安装在平衡器过滤骨架内，平衡器过滤骨架内腔、平衡器过滤网I、平衡器过滤网II和过滤网压圈形成一个泥浆通道，平衡胶囊内腔内充满泥浆，结构本体上加工过油孔，过油孔与结构本体的盲孔的水平端贯通，过油孔通过螺钉和密封圈封堵。所述的平衡胶囊采用圆柱形的袋状结构，端ロ为类锥形，类锥形上有环形的凸起，由氟橡胶制成。所述的平衡器过滤骨架为，，型，内部导通，与平衡胶囊连接端加工ー圈环形凸 起，另一端加工为弧形凹面。本实用新型与现有技术相比具有如下优点(I)本实用新型低压油区没有运动件，且充分利用了橡胶材料的弾性作用来补偿外界环境温度及压カ对系统低压油区的影响，将系统内密闭液压油与外界泥浆环境完全隔离；(2)本实用新型安装拆卸使用方便，易维护，能有效整个旋转导向工具液压单元的使用寿命，同时增加了钻井的安全性及可靠性。
图I为现有结构示意图；图2为本实用新型整体结构示意图；图3为本实用新型平衡胶囊结构示意图；图4为本实用新型平衡器过滤骨架结构示意图。
具体实施方式
下面就结合附图对本实用新型做进ー步介绍。本实用新型适用于井下需液压油驱动的钻井装置，专用于井下旋转导向钻具液压控制单元，利用耐腐蚀高温橡胶材料及主体骨架作为压カ平衡装置，低压油区没有运动件，且充分利用了橡胶材料的弾性作用来补偿外界环境温度及压カ对系统低压油区的影响，将系统内密闭液压油与外界泥浆环境完全隔离，且整个装置安装拆卸使用方便，易维护，能有效整个旋转导向工具液压单元的使用寿命，同时增加了钻井的安全性及可靠性。如图2所示，本实用新型包括平衡胶裹4、捆线6、平衡器过滤网I 7、弾性档圈8、平衡器过滤网II 9、过滤网压圈10、平衡器过滤骨架12和结构本体13，结构本体13上加エ呈《」，，型的盲孔，结构本体13的盲孔端ロ安装平衡器过滤网II 9和过滤网压圈10，平衡器过滤骨架12安装在结构本体13的盲孔水平端ロ内，平衡胶囊4伸入结构本体13的盲孔中，一端套在平衡器过滤骨架12上，并通过捆线6固定在平衡器过滤骨架12上，结构本体13的盲孔与平衡胶囊4的外壁形成一个填充密封液压油11的密闭的腔体，平衡器过滤网17和弾性档圈8安装在平衡器过滤骨架12内，平衡器过滤骨架12内腔、平衡器过滤网I 7、平衡器过滤网II 9和过滤网压圈10形成一个泥浆通道，平衡胶囊4内腔内充满泥浆，结构本体13上加工过油孔5，过油孔5与结构本体13的盲孔的水平端贯通，过油孔5通过螺钉I和密封圈封堵。油源充油时将螺钉I拧下，过油孔5与液压控制単元主油路相连，捆线6将平衡胶囊4固定于平衡器过滤骨架12上，实际工作过程中，平衡胶囊4内填充满泥浆，平衡器过滤网I 7和平衡器过滤网II 9对进入平衡胶囊4内的泥浆进行过滤，密封液压油11为液压控制单元的低压油源，实际工作过程中应填充满耐高温液压油。螺钉I和密封垫、密封圈构成本实用新型的密封堵，用来隔离液压油与泥浆，系统充油时需卸下，充完油拧紧；平衡器过滤网II 9为粗过滤器，对进入平衡胶囊4内的泥浆进行粗滤；平衡器过滤网17对进入平衡胶囊4内的泥浆进行精滤，防止大的泥浆颗粒对平衡胶囊进行冲蚀或滑伤。弾性档圈8安装在平衡器过滤骨架12的内孔内，防止平衡器过滤网I 7从内孔脱出，捆线6将平衡胶囊4扎在平衡器过滤骨架12上，过滤网压圈10安装在压力平衡装置结构本体13上，用来将平衡器过滤网II 9压紧，结构本体13用来将本实用新型安装在液压控制単元上，采用为钻铤式结构，对应于旋转导向工具的外套。平衡器过滤骨架12用来安装平衡胶囊4，如图4所示，为“」，，型，内部导通，与平衡胶囊4连接端加工一圈环形凸起，另一端加工为弧形凹面，允许泥浆从凹面孔进入平衡胶囊4内，在两端加工环形凹槽，安装在结构本体13时，凹槽中安装密封圈密封，在平衡器过滤骨架12的内孔加工环形槽用来安装弾性档圈8。平衡胶囊4将系统低压油区与泥浆隔离，同时补偿外界环境变化对系统的影响。如图3所示，平衡胶囊4为圆柱形的袋状结构，端ロ为类锥形，类锥形上有环形的凸起，套在平衡器过滤骨架12上时与平衡器过滤骨架12上的环形凸起配合，使两者连接更为牢固。平衡胶囊4采用耐高温、耐腐蚀材料，一般为氟橡胶材料制成。 本实用新型为整个旋转导向工具液压控制单元的一部分，将液压单元的低压油与外界泥浆压カ平衡，使用时直接将油孔5与液压控制単元的低压油区相连即可。本实用新型未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。
权利要求1.一种适用于井下工作环境的压力平衡装置，其特征在于包括平衡胶囊(4)、捆线(6)、平衡器过滤网I (7)、弹性档圈(8)、平衡器过滤网II (9)、过滤网压圈(10)、平衡器过滤骨架(12)和结构本体(13)，结构本体(13)上加工呈《_!，，型的盲孔，结构本体(13)的盲孔端口安装平衡器过滤网11(9)和过滤网压圈(10)，平衡器过滤骨架(12)安装在结构本体(13)的盲孔水平端口内，平衡胶囊(4)伸入结构本体(13)的盲孔中，一端套在平衡器过滤骨架(12)外，并通过捆线(6)固定在平衡器过滤骨架(12)上，结构本体(13)的盲孔与平衡胶囊(4)的外壁形成一个填充密封液压油(11)的密闭的腔体，平衡器过滤网1(7)和弹性档圈(8)安装在平衡器过滤骨架 (12)内，平衡器过滤骨架(12)内腔、平衡器过滤网1(7)、平衡器过滤网11(9)和过滤网压圈(10)形成一个泥浆通道，平衡胶囊(4)内腔内充满泥浆，结构本体(13)上加工过油孔(5)，过油孔(5)与结构本体(13)的盲孔的水平端贯通，过油孔(5)通过螺钉(I)和密封圈封堵。
2.根据权利要求I所述的一种适用于井下工作环境的压力平衡装置，其特征在于所述的平衡胶囊(4)采用圆柱形的袋状结构，端口为类锥形，类锥形上有环形的凸起，由氟橡胶制成。
3.根据权利要求I所述的一种适用于井下工作环境的压力平衡装置，其特征在于所述的平衡器过滤骨架(12)为“」，，型，内部导通，与平衡胶囊(4)连接端加工一圈环形凸起，另一端加工为弧形凹面。
专利摘要本实用新型公开了一种适用于井下工作环境的压力平衡装置，包括平衡胶囊、捆线、平衡器过滤网I、弹性档圈、平衡器过滤网II、过滤网压圈、平衡器过滤骨架和结构本体。本实用新型低压油区没有运动件，且充分利用了橡胶材料的弹性作用来补偿外界环境温度及压力对系统低压油区的影响，将系统内密闭液压油与外界泥浆环境完全隔离；本实用新型安装拆卸使用方便，易维护，能有效整个旋转导向工具液压单元的使用寿命，同时增加了钻井的安全性及可靠性。
文档编号E21B47/017GK202391412SQ201120462689
公开日2012年8月22日 申请日期2011年11月21日 优先权日2011年11月21日
发明者刘庆成, 刘庆波, 岳步江, 张东旭, 张萍, 李国庆, 杨川琴, 王忠生, 肖占朋, 谢莉莉 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院, 航天科工惯性技术有限公司