可调式水下压力补偿装置

本技术涉及水下压力补偿器领域，具体涉及可调式水下压力补偿装置。

背景技术：

1、随着油气开采中深井、超深井的不断出现，井底压力越来越大，对井下设备的承压能力要求越来越高；同时海洋石油开采已迈入深海阶段，开采深度高达3000m以上，水下设备的承压能力也面临着严峻考验。采用水下压力补偿器可以减少水下设备尺寸或提高水下设备的适用水深。目前有活塞式、囊式、波纹管式等补偿器，但在工作过程中，不能自动调节补偿功能。一些井下工具或水下仪器，当需要进行操作时，需要关闭压力补偿功能，否则无法成功操作，例如，一种智能可变径稳定器(zl202110358137.4)通过活塞运动改变液压腔内压力来进行变径操作，若安装有压力补偿装置，在进行变径操作时，因压力补偿器的压力补偿功能，使变径稳定器的液压腔压力不能独立变化，导致变径稳定器不能实现变径操作，从而引起变径稳定器变径失效。因此有必要研究一种具有压力补偿能力可调的压力补偿装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供可调式水下压力补偿装置。

2、为了达到上述目的，本实用新型解决此技术问题采用的技术方案是：

3、可调式水下压力补偿装置，包含有压力补偿模块、阀芯总成和阀芯锁紧总成，其特征在于：压力补偿模块包含有壳体和变径波纹管，变径波纹管安装在壳体内部，与壳体形成壳体内腔；阀芯总成包含有阀芯、弹簧a、螺母、导线、驱动磁铁和连接杆，驱动磁铁、螺母、弹簧a和阀芯依次套装在连接杆上，驱动磁铁通过螺母固定在连接杆上，导线绕在驱动磁铁上；阀芯锁紧总成安装在壳体的阶梯通孔中；当需要压力补偿时，导线断电，弹簧a朝驱动磁铁方向缩回，带动阀芯离开阀孔，壳体内腔的液体与壳体外部液体连通，变径波纹管变形使壳体外部液体的压力与变径波纹管内腔液体的压力平衡，此时可调式水下压力补偿装置具有压力补偿功能；当不需要压力补偿时，导线通电，驱动磁铁与阀芯相斥，阀芯堵住阀孔，弹簧a被拉伸，同时增大壳体外部液体压力，驱动阀芯锁紧总成锁紧阀芯，使壳体内腔的液体与壳体外部液体不连通，壳体外部液体压力独立变化，不受壳体内腔液体压力和变径波纹管内腔液体压力影响，此时可调式水下压力补偿装置不具有压力补偿功能。

4、所述壳体一端加工有阀孔，加工有平台，在平台加工有阶梯通孔和螺纹孔。

5、所述阀芯上设有卡槽、弹簧支撑平台、滑动槽，连接杆上设有导线槽和螺纹。

6、所述阀芯锁紧总成包含有阀套、弹簧b、密封圈、锁紧杆，将锁紧杆放置进平台的阶梯通孔中，再放入弹簧b，阀套通过螺纹孔与壳体连接，锁紧杆一端为球体，另一端为半球体；阀芯锁紧总成锁紧阀芯时，球体离开阀套，半球体进入阀芯卡槽内锁紧阀芯。

7、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：除了具有与常规压力补偿器相同的压力补偿能力外，还可以根据需要自动关闭压力补偿功能，且装置结构简单，操作方便。

技术特征：

1.可调式水下压力补偿装置，包含有压力补偿模块、阀芯总成和阀芯锁紧总成，其特征在于：压力补偿模块包含有壳体(1)和变径波纹管(2)，变径波纹管(2)安装在壳体(1)内部，与壳体(1)形成壳体内腔(13)；阀芯总成包含有阀芯(3)、弹簧a(4)、螺母(5)、导线(6)、驱动磁铁(7)和连接杆(8)，驱动磁铁(7)、螺母(5)、弹簧a(4)和阀芯(3)依次套装在连接杆(8)上，驱动磁铁(7)通过螺母(5)固定在连接杆(8)上，导线(6)绕在驱动磁铁(7)上；阀芯锁紧总成安装在壳体(1)的阶梯通孔(103)中；当需要压力补偿时，导线(6)断电，弹簧a(4)朝驱动磁铁(7)方向缩回，带动阀芯(3)离开阀孔(101)，壳体内腔(13)的液体与壳体(1)外部液体连通，变径波纹管(2)变形使壳体(1)外部液体的压力与变径波纹管(2)内腔液体的压力平衡，此时可调式水下压力补偿装置具有压力补偿功能；当不需要压力补偿时，导线(6)通电，驱动磁铁(7)与阀芯(3)相斥，阀芯(3)堵住阀孔(101)，弹簧a(4)被拉伸，同时增大壳体(1)外部液体压力，驱动阀芯锁紧总成锁紧阀芯(3)，使壳体内腔(13)的液体与壳体(1)外部液体不连通，壳体(1)外部液体压力独立变化，不受壳体内腔(13)液体压力和变径波纹管(2)内腔液体压力影响，此时可调式水下压力补偿装置不具有压力补偿功能。

2.根据权利要求1所述的可调式水下压力补偿装置，其特征在于：壳体(1)一端加工有阀孔(101)，加工有平台(102)，在平台(102)加工有阶梯通孔(103)和螺纹孔(104)。

3.根据权利要求1所述的可调式水下压力补偿装置，其特征在于：阀芯(3)上设有卡槽(301)、弹簧支撑平台(302)、滑动槽(303)，连接杆(8)上设有导线槽(801)和螺纹(802)。

4.根据权利要求1所述的可调式水下压力补偿装置，其特征在于：阀芯锁紧总成包含有阀套(9)、弹簧b(10)、密封圈(11)、锁紧杆(12)，将锁紧杆(12)放置进平台(102)的阶梯通孔(103)中，再放入弹簧b(10)，阀套(9)通过螺纹孔(104)与壳体(1)连接，锁紧杆(12)一端为球体(1201)，另一端为半球体（1202）；阀芯锁紧总成锁紧阀芯(3)时，球体(1201)离开阀套(9)，半球体（1202）进入阀芯(3)的卡槽(301)内锁紧阀芯(3)。

技术总结本技术涉及可调式水下压力补偿装置，包含有压力补偿模块、阀芯总成和阀芯锁紧总成。需要压力补偿时，导线断电，弹簧A缩回，带动阀芯离开阀孔，壳体内腔液体与壳体外部液体连通，变径波纹管变形使壳体外部液体压力与变径波纹管内腔液体的压力平衡；不需要压力补偿时，导线通电，驱动磁铁与阀芯相斥，阀芯堵住阀孔，弹簧A被拉伸，同时增大壳体外部液体压力，驱动阀芯锁紧总成锁紧阀芯，使壳体内腔液体与壳体外部液体不连通，壳体外部液体压力独立变化，不受壳体内腔和变径波纹管内腔液体压力影响。本技术除了具有与常规压力补偿器相同的压力补偿能力外，还可以根据需要自动关闭压力补偿功能，且装置结构简单，操作方便。技术研发人员：肖仕红,李雨红,雷璇,程思旗,马君杰,向茂林,岳琳琳受保护的技术使用者：西南石油大学技术研发日：20231008技术公布日：2024/6/20