一種井下儀器的壓力平衡密封結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種井下儀器的壓力平衡密封結構,其外部為抗壓外筒，在所述抗壓外筒內部中心軸處設置有活塞桿，在所述活塞桿的上下兩側依次對稱的設置有液壓油腔、均與所述抗壓外筒內壁滑動接觸的密封活塞、刮泥環(huán)、滑動塊和擋片。本實用新型中的井下儀器壓力平衡密封結構在儀器的軸向上通過各個部件往返運動控制壓力平衡，避免了以往出現(xiàn)的由于高壓而導致的密封件膨脹破裂的情況，而且由于擋片、滑塊以及活塞的密封作用，避免了刮泥環(huán)與泥漿直接接觸發(fā)生腐蝕的情況，延長了該井下儀器的使用壽命。
【專利說明】
一種井下儀器的壓力平衡密封結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及井下儀器領域，具體涉及一種井下儀器的壓力平衡密封結構。
【背景技術】
[0002]當進行石油鉆井井下作業(yè)時，某些井下儀器需要進行壓力平衡才能正常工作，通常的辦法是采用膠囊結構，該結構在儀器的某個位置裝配有橡膠材料(一般2mm左右厚)的密封結構，應用橡膠材料的可壓縮性達到平衡內外壓力的目的。此種結構在使用過程中，存在以下缺陷:
[0003]1、隨著井深的加大，外界溫度不斷升高，而液壓油隨著溫度的升高，體積會不斷加大，而體積的增大導致橡膠件不斷膨脹，從而橡膠件在泥漿沖刷作用或其他作用下發(fā)生破裂，導致密封失效，進而損壞其他器件。
[0004]2、橡膠材料長期暴露在空氣或泥漿環(huán)境中，會發(fā)生老化或腐蝕等，尤其當泥漿里腐蝕性雜質含量比較高時，這種腐蝕的傾向更為嚴重，不利于井下儀器長時間工作。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于，提供一種井下儀器壓力平衡密封結構，能夠降低井下作業(yè)密封失效的風險，延長了井下儀器的使用壽命。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型中的井下儀器的壓力平衡密封結構，外部為抗壓外筒，在所述抗壓外筒內部中心軸處設置有活塞桿，在所述活塞桿的周邊從上至下依次設置有液壓油腔、密封活塞、刮泥環(huán)、滑動塊和擋片;所述密封活塞、所述刮泥環(huán)、所述滑動塊和所述擋片的外側壁均與所述抗壓外筒內壁滑動接觸。
[0007]其中，在所述刮泥環(huán)的外側設置有外刮泥圈，所述外刮泥圈與所述抗壓外筒內壁接觸。
[0008]其中，在所述刮泥環(huán)的內側設置有內刮泥圈，所述內刮泥圈與所述活塞桿表面接觸。
[0009]其中，在所述密封活塞的外側設置有外活塞動密封圈，所述外活塞動密封圈與所述抗壓外筒的內壁接觸。
[0010]其中，在所述密封活塞的內側設置內活塞動密封圈，所述內活塞動密封圈與所述活塞桿的表面接觸。
[0011]其中，所述密封活塞與所述刮泥環(huán)之間通過螺釘固定連接。
[0012]其中，在所述密封活塞上設置有通孔，所述通孔與所述液壓油腔連通。
[0013]其中，所述擋片上設置有至少一個通孔。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果在于:該壓力平衡密封結構是在儀器的軸向上通過各個部件往返運動控制壓力平衡，避免了以往出現(xiàn)的由于高壓而導致的密封件膨脹破裂的情況，而且由于擋片、滑塊以及活塞的密封作用，避免了泥漿與各密封件的直接接觸導致密封件的腐蝕，也避免泥漿進入油層，損壞處在油層內的電磁閥或電機等器件的情況發(fā)生，延長了該井下儀器的使用壽命。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型中井下儀器壓力平衡密封結構的結構示意圖。
[0016]附圖標記說明:
[0017]1-活塞桿 2-抗壓外筒3-密封活塞 4-刮泥環(huán)
[0018]5_螺釘 6_擋片7_外刮泥圈 8_內刮泥圈
[0019]9-外活塞動密封圈10-內活塞動密封圈11-液壓油腔
[0020]12-滑動塊
【具體實施方式】
[0021]為便于本領域技術人員對本實用新型的技術方案和有益效果進行理解，特結合附圖對【具體實施方式】進行如下描述。
[0022]如圖1所示，其為本實用新型中井下儀器壓力平衡密封結構的結構示意圖，從圖中可知，該密封結構在使用時垂直于泥漿，該密封結構的外部為抗壓外筒2，在所述抗壓外筒2內部中心軸處設置有活塞桿I，在所述活塞桿I的周邊從上至下依次設置有液壓油腔U、密封活塞3、刮泥環(huán)4、滑動塊和12擋片6;所述密封活塞3、所述刮泥環(huán)4、所述滑動塊12和所述擋片6的外側壁均與所述抗壓外筒2內壁滑動接觸。
[0023]其中的液壓油腔11用以填充液壓油，在液壓油腔11的下側設置有密封活塞3，與密封活塞3嵌入式連接，密封活塞3的內外兩側分別與活塞桿I的表面、抗壓外筒2的內壁密封式接觸，其外側設置有凹槽，凹槽內部設置有外活塞動密封圈9，與抗壓外筒2的內壁密封式接觸，該外活塞密封圈9為柔韌性材料構成，如橡膠，用以增加使用時密封活塞3與抗壓外筒2內壁的密封性，即當活塞桿I或密封活塞3運動時，起到動密封的作用。在活塞環(huán)3的內側，設置有凹槽，凹槽內部設置有內活塞動密封圈10，與活塞桿I的表面密封式接觸，其也為柔韌性材料構成，增加使用時密封活塞3與活塞桿I之間的密封性，即當活塞桿I或密封活塞3運動時，起到動密封的作用。
[0024]此外，在密封活塞3上設置有通孔，該通孔與液壓油腔11連通，其目的是將液壓油引導到外活塞動密封圈9處，起到外活塞動密封圈9移動時的潤滑作用。本實施例中，將該通孔設置為漏斗狀。
[0025]在密封活塞3的下側設置有刮泥環(huán)4，兩者通過螺釘5固定連接，刮泥環(huán)4的內外兩側分別與活塞桿I的表面、抗壓外筒2的內壁密封式接觸，其外側設置有凹槽，凹槽內設置有外刮泥圈7，與抗壓外筒2的內壁密封式接觸，該外刮泥圈7為柔韌性材料構成，如橡膠，用以增加使用時刮泥環(huán)4與抗壓外筒2內壁的密封性。刮泥環(huán)4的內側設置有凹槽，凹槽內設置有內刮泥圈8，與活塞桿I的表面密封式接觸，其也為柔韌性材料構成，增加使用時刮泥環(huán)4與活塞桿I之間的密封性，設置外刮泥圈7與內刮泥圈8的目的是刮除使用過程中進入到活塞桿I周側與抗壓外筒2內壁處的泥漿，防止泥漿進入油層。
[0026]在刮泥環(huán)4的下側設置有與其緊密接觸的滑動塊12，本實施例中滑動塊12為硅脂，還可以是其他與泥漿不發(fā)生反應的固體潤滑劑。其與抗壓外筒2內壁、活塞桿I的表面密封接觸連接。在滑動塊的左側固定設置有擋片6，本實施例中擋片6聚四氟乙烯圓片，用于抵擋外界泥漿與滑動塊12的大面積接觸，并在泥漿壓力改變時，其左右移動可以平衡泥漿與滑動塊12之間的壓力。在擋片6上設置有至少一個圓孔，該圓孔為通孔，是泥漿和滑動塊12接觸的通道，當密封活塞3移動時，由于壓力瞬間不平衡，允許少量泥漿進入硅脂層或少量硅脂擠入到泥漿層，對瞬時壓力起到緩沖的作用。在其他實施例中圓孔的形狀可以更改。
[0027]使用時，液壓油充滿液壓油腔11，下井作業(yè)，隨著井下溫度的升高，液壓油體積增大，將推動密封活塞3和刮泥環(huán)4向下移動，進而刮泥環(huán)4推動滑動塊12(硅脂)與擋片6向下移動，直到外界泥漿壓力與內部液壓油壓力平衡位置。當外界泥漿壓力升高時，則上述過程相反，直到兩端壓力平衡為止。整個過程中，外刮泥圈7、內刮泥圈8、外活塞動密封圈9、內活塞動密封圈10均避免了泥漿進入油層而損壞處在油層內的電磁閥或電機等器件，進而使脈沖器失效的情況發(fā)生，同時避免密封件的腐蝕，降低了井下作業(yè)密封失效的風險，延長了井下儀器的使用壽命。該壓力平衡密封結構是在儀器的軸向上通過各個部件往返運動控制壓力平衡，避免了以往出現(xiàn)的由于高壓而導致的密封件膨脹破裂的情況。
[0028]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，對實用新型而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術人員理解，在實用新型權利要求所限定的精神和范圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種井下儀器的壓力平衡密封結構，其特征在于，外部為抗壓外筒(2)，在所述抗壓外筒(2)內部中心軸處設置有活塞桿(I)，在所述活塞桿(I)的周邊從上至下依次設置有液壓油腔(11)、密封活塞(3)、刮泥環(huán)(4)、滑動塊(12)和擋片(6);所述密封活塞(3)、所述刮泥環(huán)(4)、所述滑動塊(12)和所述擋片(6)的外側壁均與所述抗壓外筒(2)內壁滑動接觸。2.根據(jù)權利要求1所述的井下儀器的壓力平衡密封結構，其特征在于，在所述刮泥環(huán)(4)的外側設置有外刮泥圈(7)，所述外刮泥圈(7)與所述抗壓外筒(2)內壁接觸。3.根據(jù)權利要求1所述的井下儀器的壓力平衡密封結構，其特征在于，在所述刮泥環(huán)(4)的內偵煅置有內刮泥圈(8)，所述內刮泥圈(8)與所述活塞桿(I)表面接觸。4.根據(jù)權利要求1所述的井下儀器的壓力平衡密封結構，其特征在于，在所述密封活塞(3)的外側設置有外活塞動密封圈(9)，所述外活塞動密封圈(9)與所述抗壓外筒(2)的內壁接觸。5.根據(jù)權利要求1所述的井下儀器的壓力平衡密封結構，其特征在于，在所述密封活塞⑶的內偵攬置內活塞動密封圈(10)，所述內活塞動密封圈(10)與所述活塞桿(I)的表面接觸。6.根據(jù)權利要求1所述的井下儀器的壓力平衡密封結構，其特征在于，所述密封活塞(3)與所述刮泥環(huán)(4)之間通過螺釘(5)固定連接。7.根據(jù)權利要求1所述的井下儀器的壓力平衡密封結構，其特征在于，在所述密封活塞(3)上設置有通孔，所述通孔與所述液壓油腔(11)連通。8.根據(jù)權利要求1所述的井下儀器的壓力平衡密封結構，其特征在于，所述擋片(6)上設置有至少一個圓孔。
【文檔編號】F15B15/20GK205478659SQ201620286104
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月7日
【發(fā)明人】楊勇, 劉慶波
【申請人】北京波特光盛石油技術有限公司