一種泥漿脈沖器平衡活塞密封總成的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種泥漿脈沖器平衡活塞密封總成，包括外殼、平衡活塞、提升桿、活塞、導(dǎo)向管以及頂部堵頭，平衡活塞設(shè)置于外殼中，將外殼內(nèi)部分成泥漿室和油液室，頂部堵頭設(shè)置在泥漿室中，頂部堵頭具有泥漿流道，泥漿流道與泥漿室相導(dǎo)通，導(dǎo)向管穿過平衡活塞并與頂部堵頭連接，提升桿穿過導(dǎo)向管和頂部堵頭并伸出于頂部堵頭外，提升桿在油液室一端與活塞連接。本實(shí)用新型解決了傳統(tǒng)膠杯不耐高溫、壁薄易破、疲勞強(qiáng)度低不耐用的問題，能防止泥漿進(jìn)入脈沖器內(nèi)部損壞脈沖器，延長(zhǎng)脈沖器的使用壽命且耐高溫、不容易被刺穿、不容易變形、密封性能良好、壽命長(zhǎng)且可靠、穩(wěn)定。
【專利說明】一種泥漿脈沖器平衡活塞密封總成

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石油鉆井設(shè)備，特別涉及一種泥漿脈沖器平衡活塞密封總成。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的井下泥漿脈沖器頂部采用的是膠杯結(jié)構(gòu)(如圖1和2所示)，這種膠杯結(jié)構(gòu)壁薄容易被鉆井過程中的沙礫、鐵屑等刺穿，導(dǎo)致泥漿進(jìn)入脈沖器且疲勞強(qiáng)度低不耐用，使得脈沖器不能正常工作；同時(shí)膠杯容易變形，高溫下密封性下降?，F(xiàn)有的膠杯結(jié)構(gòu)已經(jīng)嚴(yán)重影響了 MWD/LWD儀器的正常工作，此外，目前國內(nèi)膠杯結(jié)構(gòu)在125°C內(nèi)使用，高于125°C時(shí)，儀器工作不穩(wěn)定。隨著石油開采的難度越來越高，要求儀器的使用溫度達(dá)到175°C。因此需開發(fā)一種全新的密封總成替代膠杯。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是:提供一種有效防止泥漿進(jìn)入脈沖器內(nèi)部損壞脈沖器，延長(zhǎng)脈沖器的使用壽命且密封性能好、耐高溫、工作狀態(tài)下不易變形的泥漿脈沖器平衡活塞密封總成。
[0004]本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種泥漿脈沖器平衡活塞密封總成，包括外殼、平衡活塞、提升桿、活塞、導(dǎo)向管以及頂部堵頭，平衡活塞設(shè)置于外殼中，將外殼內(nèi)部分成泥漿室和油液室，頂部堵頭設(shè)置在泥漿室中，頂部堵頭具有泥漿流道，泥漿流道與泥漿室相導(dǎo)通，導(dǎo)向管穿過平衡活塞并與頂部堵頭連接，提升桿穿過導(dǎo)向管和頂部堵頭并伸出于頂部堵頭外，提升桿在油液室一端與活塞連接。
[0005]優(yōu)選的，所述油液室中具有連接凸臺(tái)，導(dǎo)向管與連接凸臺(tái)相連接，還包括導(dǎo)向套以及筒套，導(dǎo)向套以及筒套設(shè)置在油液室中，導(dǎo)向套套裝在提升桿上，導(dǎo)向套和連接凸臺(tái)上開設(shè)有油液流道，筒套設(shè)置于導(dǎo)向套和導(dǎo)向管之間的連接凸臺(tái)上。
[0006]優(yōu)選的，所述平衡活塞包括基體、外部彈簧蓄能密封圈、內(nèi)部彈簧蓄能密封圈、夕卜部格來圈以及內(nèi)部格來圈，所述外部彈簧蓄能密封圈和外部格來圈設(shè)置在基體外圓周面上，內(nèi)部彈簧蓄能密封圈和內(nèi)部格來圈設(shè)置在基體內(nèi)圓周面上，外部彈簧蓄能密封圈和內(nèi)部彈簧蓄能密封圈設(shè)置在靠近泥漿室的一側(cè)，外部格來圈和內(nèi)部格來圈設(shè)置在靠近油液室的一側(cè)。
[0007]優(yōu)選的，還包括第一 O形密封圈，所述頂部堵頭與外殼間通過第一 O形密封圈連接。
[0008]優(yōu)選的，還包括第二 O形密封圈，所述導(dǎo)向管與頂部堵頭間通過第二 O形密封圈連接。
[0009]優(yōu)選的，還包括鑲嵌在頂部堵頭外側(cè)部的密封堵頭，提升桿穿過密封堵頭。
[0010]優(yōu)選的，還設(shè)置有波形擋圈以及第三O形密封圈，波形擋圈設(shè)置在密封堵頭外側(cè)面與頂部堵頭連接的位置處，第三O形密封圈連接在密封堵頭外圓周面與頂部堵頭內(nèi)圓周面之間。
[0011]優(yōu)選的，還包括組合密封圈，組合密封圈設(shè)置在密封堵頭與提升桿的連接面上。
[0012]優(yōu)選的，所述平衡活塞采用牌號(hào)為arlonl330塑膠制成。
[0013]優(yōu)選的，導(dǎo)向管與連接凸臺(tái)連接的位置上凸出有第一凸臺(tái)，連接凸臺(tái)上凸出有第二凸臺(tái)，第一凸臺(tái)與第二凸臺(tái)相卡接。
[0014]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0015]1、本實(shí)用新型解決了傳統(tǒng)膠杯不耐高溫、壁薄易破、疲勞強(qiáng)度低不耐用的問題，能防止泥漿進(jìn)入脈沖器內(nèi)部損壞脈沖器，延長(zhǎng)脈沖器的使用壽命且耐高溫、不容易被刺穿、不容易變形、密封性能良好、壽命長(zhǎng)且可靠、穩(wěn)定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有井下泥漿脈沖器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是現(xiàn)有的井下泥漿脈沖器膠杯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是本實(shí)用新型的頂部堵頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5是本實(shí)用新型的平衡活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0022]實(shí)施例一:
[0023]一種泥漿脈沖器平衡活塞密封總成，包括外殼11、平衡活塞10、提升桿17、活塞15、導(dǎo)向管12以及頂部堵頭6，平衡活塞10設(shè)置于外殼11中，將外殼內(nèi)部分成泥漿室和油液室，頂部堵頭6設(shè)置在泥漿室中，頂部堵頭6具有泥漿流道9，泥漿流道9與泥漿室相導(dǎo)通，導(dǎo)向管12穿過平衡活塞10并與頂部堵頭6連接，提升桿17穿過導(dǎo)向管12和頂部堵頭6并伸出于頂部堵頭6外，提升桿17在油液室一端與活塞15連接，活塞15設(shè)置于油液室中。泥漿和液壓油由平衡活塞10隔斷，避免泥漿污染液壓油。
[0024]為更好固定住導(dǎo)向管12，避免產(chǎn)生位移影響穩(wěn)定性，所述油液室中具有連接凸臺(tái)，所述連接凸臺(tái)與外殼11 一體成型，導(dǎo)向管12與連接凸臺(tái)相連接，具體的，導(dǎo)向管12與連接凸臺(tái)連接的位置上凸出有第一凸臺(tái)，連接凸臺(tái)上凸出有第二凸臺(tái)，第一凸臺(tái)與第二凸臺(tái)相卡接在一起將導(dǎo)向管12連接在連接凸臺(tái)上。
[0025]還包括導(dǎo)向套14以及筒套13，導(dǎo)向套14以及筒套13設(shè)置在油液室中，導(dǎo)向套14套裝在提升桿17上，導(dǎo)向套14和連接凸臺(tái)上開設(shè)有油液流道，兩油液流道相連通，筒套13設(shè)置于導(dǎo)向套14和導(dǎo)向管12之間的連接凸臺(tái)上。導(dǎo)向套14為提升桿17導(dǎo)向，提高穩(wěn)定性。
[0026]所述平衡活塞10包括基體1、外部彈簧蓄能密封圈2、內(nèi)部彈簧蓄能密封圈4、外部格來圈3以及內(nèi)部格來圈5，所述外部彈簧蓄能密封圈2和外部格來圈3設(shè)置在基體I外圓周面上，內(nèi)部彈簧蓄能密封圈4和內(nèi)部格來圈5設(shè)置在基體I內(nèi)圓周面上，外部彈簧蓄能密封圈2和內(nèi)部彈簧蓄能密封圈4設(shè)置在靠近泥漿室的一側(cè)，外部格來圈3和內(nèi)部格來圈5設(shè)置在靠近油液室的一側(cè)。外部彈簧蓄能密封圈2、內(nèi)部彈簧蓄能密封圈4能起到密封的作用，也能夠起到刮沙的作用，防止鉆井過程中的泥沙堆積。
[0027]為提高整體密封性，還設(shè)置有第一 O形密封圈19、第二 O形密封圈18、密封堵頭7、波形擋圈21以及第三O形密封圈20以及組合密封圈8，所述頂部堵頭6與外殼11間通過第一 O形密封圈19連接。所述導(dǎo)向管12與頂部堵頭6間通過第二 O形密封圈18連接。密封堵頭7鑲嵌在頂部堵頭6外側(cè)部中，提升桿17穿過密封堵頭7。波形擋圈21設(shè)置在密封堵頭7外側(cè)面與頂部堵頭6連接的位置處，第三O形密封圈20連接在密封堵頭7外圓周面與頂部堵頭6內(nèi)圓周面之間。組合密封圈8設(shè)置在密封堵頭7與提升桿17的連接面上。頂部堵頭6、密封堵頭7和組合密封圈8能防止泥漿進(jìn)入到脈沖器內(nèi)部。
[0028]所述平衡活塞10的基體I采用美國格瑞特維股份有限公司(Greene, Tweed&C0.)牌號(hào)為arlonl330塑膠制成，具有很好的彈性，高溫下變形小，耐磨的特點(diǎn)。
[0029]本實(shí)用新型的工作過程及工作原理:活塞帶動(dòng)提升桿往復(fù)運(yùn)力，使流通面積改變，使得泥漿的壓力信號(hào)改變，從而獲得井下的信息。
[0030]當(dāng)油液室的壓力高于泥漿室時(shí)，油液室的高壓液壓油推動(dòng)活塞向泥漿室運(yùn)動(dòng)，當(dāng)泥漿室的壓力高于油液室時(shí)，泥漿室的高壓泥漿推動(dòng)活塞向油液室運(yùn)動(dòng)。
[0031]頂部堵頭具有泥漿流道，泥漿通過頂部堵頭的泥漿流道進(jìn)入到平衡活塞的左邊(即泥漿室，油液室位于平衡活塞的右邊)。當(dāng)液壓油的壓力大于泥漿的壓力時(shí)，液壓油推動(dòng)平衡活塞向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)液壓油的壓力小于泥漿的壓力時(shí)，泥漿推動(dòng)平衡活塞向右運(yùn)動(dòng)。通過平衡活塞沿著導(dǎo)向管左右運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)外壓力平衡。
[0032]活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)推動(dòng)提升桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)正脈沖信號(hào)的傳遞。頂部堵頭、密封堵頭和組合密封圈能防止泥漿進(jìn)入到脈沖器內(nèi)部。
[0033]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的平衡活塞有效的解決了傳統(tǒng)膠杯不耐高溫、壁薄易破、疲勞強(qiáng)度低不耐用的問題，為更進(jìn)一步提高本實(shí)用新型的耐高溫的性能，本實(shí)用新型的平衡活塞采用特殊的材料制造，具有很好的彈性，高溫下變形小且更耐磨可以承受175°C高溫，保證泥漿脈沖器平衡活塞密封總成工作穩(wěn)定可靠。
[0034]上述的特殊材料為美國格瑞特維股份有限公司(Greene, Tweed&C0.)牌號(hào)為arlonl330塑膠制成，并且該材料可以向該公司購買到。
[0035]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種泥漿脈沖器平衡活塞密封總成，其特征在于:包括外殼、平衡活塞、提升桿、活塞、導(dǎo)向管以及頂部堵頭，平衡活塞設(shè)置于外殼中，將外殼內(nèi)部分成泥漿室和油液室，頂部堵頭設(shè)置在泥漿室中，頂部堵頭具有泥漿流道，泥漿流道與泥漿室相導(dǎo)通，導(dǎo)向管穿過平衡活塞并與頂部堵頭連接，提升桿穿過導(dǎo)向管和頂部堵頭并伸出于頂部堵頭外，提升桿在油液室一端與活塞連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥漿脈沖器平衡活塞密封總成，其特征在于:所述油液室中具有連接凸臺(tái)，導(dǎo)向管與連接凸臺(tái)相連接，還包括導(dǎo)向套以及筒套，導(dǎo)向套以及筒套設(shè)置在油液室中，導(dǎo)向套套裝在提升桿上，導(dǎo)向套和連接凸臺(tái)上開設(shè)有油液流道，筒套設(shè)置于導(dǎo)向套和導(dǎo)向管之間的連接凸臺(tái)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥漿脈沖器平衡活塞密封總成，其特征在于:所述平衡活塞包括基體、外部彈簧蓄能密封圈、內(nèi)部彈簧蓄能密封圈、外部格來圈以及內(nèi)部格來圈，所述外部彈簧蓄能密封圈和外部格來圈設(shè)置在基體外圓周面上，內(nèi)部彈簧蓄能密封圈和內(nèi)部格來圈設(shè)置在基體內(nèi)圓周面上，外部彈簧蓄能密封圈和內(nèi)部彈簧蓄能密封圈設(shè)置在靠近泥漿室的一側(cè)，外部格來圈和內(nèi)部格來圈設(shè)置在靠近油液室的一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥漿脈沖器平衡活塞密封總成，其特征在于:還包括第一O形密封圈，所述頂部堵頭與外殼間通過第一 O形密封圈連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥漿脈沖器平衡活塞密封總成，其特征在于:還包括第二O形密封圈，所述導(dǎo)向管與頂部堵頭間通過第二 O形密封圈連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥漿脈沖器平衡活塞密封總成，其特征在于:還包括鑲嵌在頂部堵頭外側(cè)部的密封堵頭，提升桿穿過密封堵頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泥漿脈沖器平衡活塞密封總成，其特征在于:還設(shè)置有波形擋圈以及第三O形密封圈，波形擋圈設(shè)置在密封堵頭外側(cè)面與頂部堵頭連接的位置處，第三O形密封圈連接在密封堵頭外圓周面與頂部堵頭內(nèi)圓周面之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的泥漿脈沖器平衡活塞密封總成，其特征在于:還包括組合密封圈，組合密封圈設(shè)置在密封堵頭與提升桿的連接面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泥漿脈沖器平衡活塞密封總成，其特征在于:導(dǎo)向管與連接凸臺(tái)連接的位置上凸出有第一凸臺(tái)，連接凸臺(tái)上凸出有第二凸臺(tái)，第一凸臺(tái)與第二凸臺(tái)相卡接。
【文檔編號(hào)】E21B47/18GK204152505SQ201420462543
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】胡俊, 李守濤 申請(qǐng)人:中天啟明石油技術(shù)有限公司