一种均衡水泥环破坏器活塞压力结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种均衡水泥环破坏器活塞压力结构，主要解决水泥环偏心滚动挤压破碎工具中活塞对水泥环压溃程度不均的问题。该结构包括圆柱形通孔、节流腔、圆柱形水嘴、活塞孔、活塞、T形活塞衡压腔。高压流体经过所述圆柱形通孔、节流腔和圆柱形水嘴，所述圆柱形水嘴直径控制进入节流腔的流体压力，所述T形活塞衡压腔与节流腔位置之前的圆柱形通孔连接，在腔内重新平衡了压力的流体以同等大小的力推动多个所述活塞一起运动，进一步地，推动所述活塞腔外部的动滚轮运动，使水泥环破坏工具的偏心工作状态更稳定。通过上述方案，本实用新型专利技术可以均衡多个活塞受到的液体压差，同等压溃套管外侧水泥环，实现降低拔套管力的最终目的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
一种均衡水泥环破坏器活塞压力结构


[0001]本技术涉及油气井弃井套管回收作业领域，具体地，涉及水泥环偏心滚动挤压破碎工具中平衡活塞压力的结构。

技术介绍

[0002]截至2010年统计数据，我国境内2013年至2040年间，将要拆除的油气田数量达81个、平台数量164座、弃井数量2310口。《GB2021石油天然气钻井海洋弃井作业规程》中提到，在领海以内水域永久弃井时，所有套管、桩等的切割位置应深于海底泥面4m，其中的套管在切割回收后，再对油气井进行封堵，防止因油气泄露造成的海洋污染等问题，
[0003]套管是插入到油气井孔里，外侧用水泥固定，以帮助井眼隔开岩层并防止井眼坍塌、同时保证钻探泥浆循环流动。套管回收作为弃井作业中重要的一个环节，其回收作业时间占弃井作业总时间的70％，套管和水泥之间形成的强大胶结力是阻碍切割后的套管被拔出油气井的主要原因，也是影响套管回收时间的重要因素。
[0004]破坏套管外侧水泥环从而降低套管和水泥环之间的胶结力可以有效提高套管回收效率。如中国专利号CN114876395A公开的“一种高寿命辅助套管回收的水泥环偏心滚动挤压破碎工具”专利，该专利中的工具是借助高压流体和活塞推动进入偏心作业模式，挤压套管并使其产生弹性变形，将套管外侧固井水泥层压溃，降低两者之间的胶结力，降低拉套管力。在活塞推动过程中，活塞距离节流腔位置远近的不同，会产生流体压差，导致水泥环被压溃的效果不同，影响套管拔出效率，不利于套管回收作业的顺利进行。

技术实现思路

[0005]本技术专利的目的是提出一种均衡水泥环破坏器活塞压力结构，以解决活塞在高压流体的压差下对水泥环破坏程度不均的问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0007]一种均衡水泥环破坏器活塞压力结构，包括圆柱形通孔、节流腔、圆柱形水嘴、活塞孔、活塞、T形活塞衡压腔，所述节流腔两端分别连接所述圆柱形通孔和圆柱形水嘴位于同一主轴线上，通过所述圆柱形水嘴的直径大小调节节流腔和圆柱形通孔的高压流体压力，所述T形活塞衡压腔底部在通孔的单侧与通孔连通，顶部连接活塞孔。
[0008]进一步地，所述活塞安装于活塞孔中，所述活塞孔间隔排列在T形活塞衡压腔单侧，所述T形活塞衡压腔通过平衡从通孔进入的高压流体压力，在圆柱形通孔径向由内至外的方向上，以同等大小的力推动活塞向外运动。
[0009]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0010]本技术在增加所述T形活塞衡压腔后，高压流体从所述通孔内进入T形活塞衡压腔，腔内高压流体压力均衡，不随距离所述节流腔位置的不同而发生变化，压力均衡的高压流体从所述T形活塞衡压腔进入活塞孔，对多个所述活塞的压力一致。进一步地，多个所述活塞对外侧水泥环压溃的压力一致，在油气井竖直方向上水泥环被压溃效果相同，能均
衡降低套管与水泥环之间的胶结力，提高套管回收的工作效率。
附图说明
[0011]图1是无T形活塞衡压腔的结构示意图。
[0012]图2是有T形活塞衡压腔的结构示意图。
[0013]图3是均衡活塞压力结构中流体方向流动示意图。
[0014]图4是无T形活塞衡压腔时各活塞顶部所受压力变化图。
[0015]图5是有T形活塞衡压腔时各活塞顶部所受压力变化图
[0016]上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：
[0017]1‑
圆柱形通孔，2
‑
节流腔，3
‑
圆柱形水嘴，4
‑
活塞孔，5
‑
活塞，6
‑
T形活塞衡压腔，51
‑
1号活塞顶部，52
‑
2号活塞顶部，53
‑
3号活塞顶部，54
‑
4号活塞顶部，55
‑
5号活塞顶部，56
‑
6号活塞顶部，57
‑
7号活塞顶部。
具体实施方式
[0018]为了使本技术的技术方案更加全面，下面将结合本技术的附图对本技术的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0019]一种均衡水泥环破坏器活塞压力结构，包括圆柱形通孔1、节流腔2、圆柱形水嘴3、活塞孔4、活塞5、T形活塞衡压腔6，所述节流腔2两端分别连接所述圆柱形通孔和圆柱形水嘴位于同一主轴线上，通过所述圆柱形水嘴的直径大小调节节流腔和圆柱形通孔的高压流体压力，使得高压流体被挤入T形活塞衡压腔6内。所述T形活塞衡压腔6的底部在通孔的单侧与通孔连通，顶部连接活塞孔。
[0020]所述活塞5安装于活塞孔4中，所述活塞孔4间隔排列在T形活塞衡压腔6单侧，所述T形活塞衡压腔6通过平衡从通孔1进入的高压流体压力，在所述圆柱形通孔1径向由内至外的方向上，以同等大小的力推动活塞向外运动。
[0021]本技术的实验原理如图2所示，高压流体进入所述圆柱形通孔1，经过所述节流腔2流向圆柱形水嘴3，通过改变所述水嘴3的直径大小可以控制进入节流腔2的流体压力，进一步地，控制流体分流进入所述活塞腔4的流体压力。其中在所述T形活塞衡压腔6内的高压流体流动方向如图3所示，高压流体被挤入所述T形活塞衡压腔6，在腔体内均衡流体压力，流体对所述活塞5施加的压力近乎相同，压差不大，共同推动活塞5在圆柱形通孔1径向由内向外运动。
[0022]将本技术的工具内部结构与中国专利号CN114876395A公开的“一种高寿命辅助套管回收的水泥环偏心滚动挤压破碎工具”内部结构相比较，在如图1、图2所示结构的入口处均设定流体流速为5.36kg/s，测试无T形活塞衡压腔6时各活塞5顶部压力，所得结果如图4所示，流体进入所述活塞腔4后对活塞5施加的压力不同，所述活塞5受到的流体压差较大。通过T形活塞衡压腔6结构平衡流体压力后，结果如图5所示，各活塞5顶部所受压力近乎相同，压差不大，能同等地压溃套管外部水泥环。在油气井竖直方向上水泥环被破坏程度相同，进一步地，不会出现套管上部分仍然与水泥环胶结过紧而不容易拔出的情况，能有效节省套管回收作业时间。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种均衡水泥环破坏器活塞压力结构，其特征在于，包括圆柱形通孔、节流腔、圆柱形水嘴、活塞孔、活塞、T形活塞衡压腔，所述节流腔两端分别连接所述圆柱形通孔和圆柱形水嘴位于同一主轴线上，通过所述圆柱形水嘴的直径大小调节节流腔和圆柱形通孔的高压流体压力，所述T形活塞衡压腔底部在通孔的单侧与通孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁冬梅，钟林，王国荣，何霞，张林锋，冷晓栋，曾秦涛，郭欣承，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：