油气井环空压力调节装置和管柱制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种油气井环空压力调节装置和管柱，该油气井环空压力调节装置包括连接短节和环绕在连接短节外侧的罩体；罩体的内壁和连接短节的外壁之间形成具有一定容纳空间的腔室，腔室内设置有活塞，活塞可移动地连接在罩体的内壁和连接短节的外壁之间，且沿着连接短节的轴向方向往复移动；活塞包括第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞沿连接短节的轴向方向相对设置，且将腔室分隔为第一空间、第二空间和第三空间；第一空间内设置有至少两个同时与第一活塞和第二活塞连接的弹性件，罩体上开设有用于将第二空间和井内环空连接的第一连通口以及用于将第三空间和井内环空连接的第二连通口。本实用新型专利技术能够减少工作人员的劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
油气井环空压力调节装置和管柱
本技术涉及环空压力控制工程
，尤其涉及一种油气井环空压力调节装置和管柱。
技术介绍
在钻井完井过程中，为了分隔不同的地质层系，防止地层压力不同导致井壁坍塌，需要一层或多层套管固井，每层套管用水泥固井，各层套管之间的环形空间加注环空保护液，各层套管之间的环形空间的压力即为环空压力，由于环空之间可能存在天然气或环空保护液，受生产时温度影响热胀冷缩而产生了压力。环空压力控制在高产高压天然气井开发过程中非常重要，环空压力超高可能造成套管破裂，天然气窜入地表，造成严重井喷事故。现有技术中，缓冲井内环空压力的方式通常是通过操作采油树上与套管连接的阀门对环空压力进行控制，打开采油树阀门吸压，对井内的环空压力进行缓冲。然而该方式大幅度的增加了工作人员的劳动强度，且容易因人为疏忽或操作不当而发生套管破裂等不安全事故。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本技术提供一种油气井环空压力调节装置和管柱，该油气井环空压力调节装置结构简单，操作方便，能够减少工作人员的劳动强度，同时还能够提高施工过程中的安全系数。为了实现上述的技术效果，一方面，本技术提供一种油气井环空压力调节装置，用于调节井内环空的压力，包括连接短节和环绕在所述连接短节外侧的罩体；所述罩体的内壁和所述连接短节的外壁之间形成具有一定容纳空间的腔室，所述腔室内设置有活塞，所述活塞可移动地连接在所述罩体的内壁和所述连接短节的外壁之间，且沿着所述连接短节的轴向方向往复移动。所述活塞包括第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞沿所述连接短节的轴向方向相对设置，且所述第一活塞和所述第二活塞将所述腔室分隔为第一空间、第二空间和第三空间；所述第一空间内设置有至少两个弹性件，所述弹性件的一端与所述第一活塞连接，所述弹性件的另一端与所述第二活塞连接；以及所述罩体上开设有用于将所述第二空间和所述井内环空连接的第一连通口以及用于将所述第三空间和所述井内环空连接的第二连通口。在上述的油气井环空压力调节装置中，可选的是，所述第一空间内充有用于吸收压力的可压缩介质。在上述的油气井环空压力调节装置中，可选的是，所述连接短节的外壁上和/或所述罩体远离所述连接短节的第一侧壁上设置有阻挡块；所述阻挡块包括第一阻挡块和第二阻挡块，所述第一阻挡块设置在所述第二空间内且靠近所述第一连通口，用于限制所述第一活塞在所述腔室内的活动范围；所述第二阻挡块设置在所述第三空间内且靠近所述第二连通口，用于限制所述第二活塞在所述腔室内的活动范围。在上述的油气井环空压力调节装置中，可选的是，还包括：加热器；所述加热器设置在所述第一空间内，用于加热所述可压缩介质。在上述的油气井环空压力调节装置中，可选的是，还包括：第一控制装置；所述第一控制装置与所述加热器连接，用于控制所述加热器的开启和关闭。在上述的油气井环空压力调节装置中，可选的是，还包括：测压设备；所述测压设备设置在所述第一空间内，且与所述第一控制装置电性连接。当所述测压设备测得的压力值小于预设压力值时，所述第一控制装置控制所述加热器开启；当所述测压设备测得的压力值大于预设压力值时，所述第一控制装置控制所述加热器关闭。在上述的油气井环空压力调节装置中，可选的是，所述腔室内还包括：至少两个导向杆；所述弹性件套设在所述导向杆上；所述导向杆的一端与所述罩体的第二侧壁连接，所述导向杆的另一端与所述罩体的第三侧壁连接；所述导向杆与所述第一活塞和所述第二活塞之间可滑动地连接。在上述的油气井环空压力调节装置中，可选的是，所述弹性件包括第一弹性件和第二弹性件；所述导向杆上设置有固定部，所述第一弹性件的一端与所述第一活塞连接，所述第一弹性件的另一端与所述固定部连接；所述第二弹性件的一端与所述第二活塞连接，所述第二弹性件的另一端与所述固定部连接。在上述的油气井环空压力调节装置中，可选的是，所述腔室内还包括：伸缩机构；所述伸缩机构设置在所述第一空间内，所述伸缩机构包括第二控制装置、第一伸缩部件和第二伸缩部件，所述第二控制装置设置在第一侧壁上，所述第一伸缩部件的一端与所述第二控制装置连接，所述第一伸缩部件的另一端朝向所述第一活塞；所述第二伸缩部件的一端与所述第二控制装置连接，所述第二伸缩部件的另一端朝向所述第二活塞。另一方面，本技术还提供一种管柱，至少包括油管和上述的油气井环空压力调节装置。所述油气井环空压力调节装置的连接短节的两端分别设置有连接部，所述连接部用于连接油管，以使所述连接短节与所述油管连通。本技术提供的油气井环空压力调节装置和管柱，该油气井环空压力调节装置通过将连接短节连接于油管，随着油管下入至井内，腔室内的第二空间和第三空间分别通过第一连通口和第二连通口连通于井内环空，以使腔室内的第一活塞和第二活塞在环空压力较大时向相对靠拢的方向移动，同时压缩第一空间内的弹性件和/或可压缩介质，将环空压力的部分压力通过活塞传递给可压缩介质，从而对环空压力起到缓冲的作用，保护井筒的安全。因此，本技术实施例的油气井环空压力调节装置结构简单，易于实现，投入成本较低，并且在实现缓冲井内环空压力的过程中，只需将油气井环空压力调节装置随着油管下入至井内，操作简单，减少工作人员的劳动强度。本技术的构造以及它的其他技术目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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为本技术实施例提供的一种油气井环空压力调节装置的结构示意图；图2为本技术实施例提供的另一种油气井环空压力调节装置的结构示意图；图3为本技术实施例提供的再一种油气井环空压力调节装置的结构示意图；图4为本技术实施例提供的又一种油气井环空压力调节装置的结构示意图；图5为本技术实施例提供的又一种油气井环空压力调节装置的结构示意图；图6为本技术实施例提供的又一种油气井环空压力调节装置的结构示意图。附图标记说明：100-油气井环空压力调节装置；1-连接短节；11-连接部；2-罩体；21-第一侧壁；22-第二侧壁；23-第三侧壁；3-腔室；31-第一空间；32-第二空间；321-第一连通口；33-第三空间；331-第二连通口；10-活塞；101-第一活塞；102-第二活塞；20-弹性件；201-第一弹性件；202-第二弹性件；30-阻挡块；301-第一阻挡块；302-第二阻挡块；40-加热器；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气井环空压力调节装置，用于调节井内环空的压力，其特征在于，包括连接短节和环绕在所述连接短节外侧的罩体；所述罩体的内壁和所述连接短节的外壁之间形成具有一定容纳空间的腔室，所述腔室内设置有活塞，所述活塞可移动地连接在所述罩体的内壁和所述连接短节的外壁之间，且沿着所述连接短节的轴向方向往复移动；/n所述活塞包括第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞沿所述连接短节的轴向方向相对设置，且所述第一活塞和所述第二活塞将所述腔室分隔为第一空间、第二空间和第三空间；所述第一空间内设置有至少两个弹性件，所述弹性件的一端与所述第一活塞连接，所述弹性件的另一端与所述第二活塞连接；以及/n所述罩体上开设有用于将所述第二空间和所述井内环空连接的第一连通口以及用于将所述第三空间和所述井内环空连接的第二连通口。/n

【技术特征摘要】
1.一种油气井环空压力调节装置，用于调节井内环空的压力，其特征在于，包括连接短节和环绕在所述连接短节外侧的罩体；所述罩体的内壁和所述连接短节的外壁之间形成具有一定容纳空间的腔室，所述腔室内设置有活塞，所述活塞可移动地连接在所述罩体的内壁和所述连接短节的外壁之间，且沿着所述连接短节的轴向方向往复移动；
所述活塞包括第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞沿所述连接短节的轴向方向相对设置，且所述第一活塞和所述第二活塞将所述腔室分隔为第一空间、第二空间和第三空间；所述第一空间内设置有至少两个弹性件，所述弹性件的一端与所述第一活塞连接，所述弹性件的另一端与所述第二活塞连接；以及
所述罩体上开设有用于将所述第二空间和所述井内环空连接的第一连通口以及用于将所述第三空间和所述井内环空连接的第二连通口。


2.根据权利要求1所述的油气井环空压力调节装置，其特征在于，所述第一空间内充有用于吸收压力的可压缩介质。


3.根据权利要求1所述的油气井环空压力调节装置，其特征在于，所述连接短节的外壁上和/或所述罩体远离所述连接短节的第一侧壁上设置有阻挡块；所述阻挡块包括第一阻挡块和第二阻挡块，所述第一阻挡块设置在所述第二空间内且靠近所述第一连通口，用于限制所述第一活塞在所述腔室内的活动范围；所述第二阻挡块设置在所述第三空间内且靠近所述第二连通口，用于限制所述第二活塞在所述腔室内的活动范围。


4.根据权利要求2所述的油气井环空压力调节装置，其特征在于，还包括：加热器；所述加热器设置在所述第一空间内，用于加热所述可压缩介质。


5.根据权利要求4所述的油气井环空压力调节装置，其特征在于，还包括：第一控制装置；所述第一控制装置与所述加热器连接，用于控制所述加热器的开启和关闭。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪涛，窦益华，耿海龙，金衍，黎丽丽，曹立虎，丁亮亮，王艳，张伟，景宏涛，王师，汪浩洋，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11