一种压力平衡装置的制作方法

1.本实用新型涉及油气井完井技术领域，特别是涉及一种压力平衡装置。


背景技术：

2.在油气井的完井作业过程中，由于某种施工的要求，需要在管柱内或管柱外实施加压操作，一旦加压过高，超过管柱的强度，管柱将会变形，甚至破裂。
3.现有技术中，提出了公开号为cn205805466u，授权公告日为2016年12月14日的中国实用新型专利文件，来解决上述存在的技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：一种破裂盘内置机构，包括工具本体，所述工具本体外壁体上开设有径向孔，所述径向孔内安装有与径向孔大小适配的破裂盘座，所述破裂盘座内同轴安装有破裂盘；所述破裂盘座通过连接螺纹与径向孔连接，且所述破裂盘座与径向孔底部间设有密封圈。
4.上述技术方案在实际使用过程中，会出现以下问题：
5.（1）破裂盘放置在工具本体的外壁体内，当同时有多个破裂盘破碎后需要重新更换，需要一个一个更换，更换效率低。当破裂盘破碎后，碎片容易落入管柱内。
6.（2）破裂盘是直接通过螺纹与径向孔相连，为盘状结构，不容易找到受力点，安装和更换都很不方便，效率低。


技术实现要素：

7.为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种压力平衡装置，能有效解决破裂盘安装和更换不方便的问题，并且作业效率更高。
8.本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：
9.一种压力平衡装置，其特征在于：包括管柱和接头，所述接头通过螺纹与管柱相连；所述管柱的外壁上设有若干通孔，所述接头上设有与通孔同轴的径向孔，所述径向孔的尺寸大于通孔尺寸；所述径向孔内从内到外依次同轴安装有密封环、破裂盘和压塞环；所述压塞环通过螺纹旋入于接头的径向孔内，用于固定破裂盘和密封环。
10.所述破裂盘的剖面呈工字形，内外两侧都设有同轴的圆形凹槽。
11.内外两侧的圆形凹槽沿破裂盘的中心线对称。
12.所述圆形凹槽的直径、密封环的内径和通孔的直径相等，所述圆形凹槽的直径小于压塞环的内径。
13.所述通孔为均匀设置。
14.所述密封环由氟橡胶制成。
15.还包括紧定螺钉，所述紧定螺钉用于固定接头和管柱。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果表现在：
17.1、本实用新型的压力平衡装置用于完井施工作业时，当管柱承受的内压或外压达到设定值时，破裂盘破裂，管柱内外压力平衡，能有效防止管柱挤压变形。
18.本实用新型中，当破裂盘破裂，需要更换时，由于密封环、破裂盘和压塞环设置在
接头的径向孔内，且接头通过螺纹与管柱相连，可以通过直接整体更换接头来更换破裂盘，更换方式更加简单并且快速。压塞环通过螺纹旋入于接头的径向孔内，用于固定破裂盘和密封环，破裂盘和密封环的固定方式更加简单。由于压塞环为环状结构，安装和取下压塞环时，可以将压塞环的内壁区域作为受力点，方便取下压塞环，再直接取下破裂盘即可，破裂盘更换方式更加简单。
19.由于破裂盘是位于接头的径向孔内，当破裂盘破碎后，碎片不容易落入管柱内。
20.2、所述破裂盘的剖面呈工字形，内外两侧都设有同轴的圆形凹槽，使得中部的厚度相比整个破裂盘更小，圆形凹槽区域内的破裂盘形成破碎区域，便于根据预设的压力值要求，合理安排破碎区域的厚度，也便于加大破碎区域与管柱的距离，避免破碎区域的碎片落入管柱内。
21.3、内外两侧的圆形凹槽沿破裂盘的中心线对称，便于更好的平衡管柱内、外间的压力。
22.4、所述圆形凹槽的直径、密封环的内径和通孔的直径相等，所述圆形凹槽的直径小于压塞环的内径，便于压塞环更好的压住并固定住破裂盘和密封环，密封环的密封效果也更好。
23.5、所述通孔为均匀设置，便于更好的平衡管柱内外压力。
24.6、所述密封环由氟橡胶制成，可密封压力。
25.7、还包括紧定螺钉，防止接头与管柱连接松动。
附图说明
26.下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，其中：
27.图1为本实用新型中破裂盘破裂前的整体结构示意图；
28.图2为本实用新型中破裂盘破裂后的整体结构示意图；
29.图3为本实用新型中破裂盘破裂前的结构示意图；
30.图4为本实用新型中破裂盘破裂后的结构示意图；
31.图中标记：
32.1、紧定螺钉，2、接头，3、压塞环，4、破裂盘，5、密封环。
具体实施方式
33.实施例1
34.作为本实用新型基本实施方式，本实用新型包括一种压力平衡装置，包括管柱和接头2，所述接头2通过螺纹与管柱相连。所述管柱的外壁上设有若干通孔，所述接头2上设有与通孔同轴的径向孔，所述径向孔的尺寸大于通孔尺寸。所述径向孔内从内到外依次同轴安装有密封环5、破裂盘4和压塞环3。所述压塞环3通过螺纹旋入于接头2的径向孔内，用于固定破裂盘4和密封环5。
35.实施例2
36.作为本实用新型最佳实施方式，本实用新型包括一种压力平衡装置，包括管柱和接头2，所述管柱可以包括上管柱和下管柱，所述接头2通过螺纹连接上管柱和下管柱，并采
用紧定螺钉1固定接头2和管柱，防止连接松动。
37.所述管柱的外壁上设有若干均匀分布的通孔，所述接头2上设有与通孔同轴的径向孔，所述径向孔的尺寸大于通孔尺寸。所述径向孔内从内到外依次同轴安装有密封环5、破裂盘4和压塞环3。所述压塞环3采用螺纹旋入于接头2内，固定破裂盘4和密封环5。
38.所述的破裂盘4均匀分布于接头2的外壳，初始时可承受压力，当压力过高时，破裂盘4破裂，形成通孔。所述破裂盘4的剖面呈工字状，内外两侧都设有同轴的圆形凹槽。内外两侧的圆形凹槽沿破裂盘4的中心线对称。所述圆形凹槽的直径、密封环5的内径和通孔的直径相等，所述圆形凹槽的直径小于压塞环3的内径。
39.所述密封环5由氟橡胶制成，可密封压力。
40.本平衡装置用于完井施工作业时，当管柱承受的内压或外压达到设定值时，破裂盘4破裂，管柱内外压力平衡，防止管柱挤压变形。
41.参照说明书附图1和说明书附图2，破裂盘4破裂之前，密封环5由压塞环3和破裂盘4固定于接头2，由于密封环5的密封作用，压力平衡装置的内、外压力隔开，可分别进行内加压或外加压操作。参照说明书附图3和说明书附图4，当内压或外压过高时，破裂盘4破裂，形成通孔，压力平衡装置内、外沟通，压力平衡。
42.综上所述，本领域的普通技术人员阅读本实用新型文件后，根据本实用新型的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出的其他各种相应的变换方案，均属于本实用新型所保护的范围。


技术特征：
1.一种压力平衡装置，其特征在于：包括管柱和接头（2），所述接头（2）通过螺纹与管柱相连；所述管柱的外壁上设有若干通孔，所述接头（2）上设有与通孔同轴的径向孔，所述径向孔的尺寸大于通孔尺寸；所述径向孔内从内到外依次同轴安装有密封环（5）、破裂盘（4）和压塞环（3）；所述压塞环（3）通过螺纹旋入于接头（2）的径向孔内，用于固定破裂盘（4）和密封环（5）。2.根据权利要求1所述的一种压力平衡装置，其特征在于：所述破裂盘（4）的剖面呈工字形，内外两侧都设有同轴的圆形凹槽。3.根据权利要求2所述的一种压力平衡装置，其特征在于：内外两侧的圆形凹槽沿破裂盘（4）的中心线对称。4.根据权利要求3所述的一种压力平衡装置，其特征在于：所述圆形凹槽的直径、密封环（5）的内径和通孔的直径相等，所述圆形凹槽的直径小于压塞环（3）的内径。5.根据权利要求1所述的一种压力平衡装置，其特征在于：所述通孔为均匀设置。6.根据权利要求1所述的一种压力平衡装置，其特征在于：所述密封环（5）由氟橡胶制成。7.根据权利要求1所述的一种压力平衡装置，其特征在于：还包括紧定螺钉（1），所述紧定螺钉（1）用于固定接头（2）和管柱。

技术总结
本实用新型涉及油气井完井技术领域，特别是涉及一种压力平衡装置，包括管柱和接头，所述接头通过螺纹与管柱相连；所述管柱的外壁上设有若干通孔，所述接头上设有与通孔同轴的径向孔，所述径向孔的尺寸大于通孔尺寸；所述径向孔内从内到外依次同轴安装有密封环、破裂盘和压塞环；所述压塞环通过螺纹旋入于接头的径向孔内，用于固定破裂盘和密封环。通过本装置，能有效解决破裂盘安装和更换不方便的问题，并且作业效率更高。且作业效率更高。且作业效率更高。


技术研发人员：马桂兰 周丽 缪祥爱
受保护的技术使用者：泸州职业技术学院
技术研发日：2021.06.07
技术公布日：2021/11/21