一种动态平衡水力加压器

本发明涉及一种动态平衡水力加压器，属于石油天然气钻井工具。

背景技术：

1、水力加压器是一种应用于石油钻井、修井作业中的能量转换装置，其工作时，开泵循环泥浆，工具内形成压降， 该压降作用在活塞端面上，形成推力， 推动活塞下行，直到行程结束为止， 该推力就是钻头需要的钻压。

2、现有的水力加压器，如授权公告号为cn214365881u的实用新型专利公开的一种双作用水力加压器，其虽然在一定程度上满足了生产使用的需要。但是当现有的水力加压器遇地层可钻性差异较大时，其存有不能根据地层硬度调整负载钻压，只能在全伸长或全缩进状态钻进时繁撞击连接套筒阶梯位置导致的易损坏的问题。由此有必要研发一种新的水力加压器，以解决现有水力加压器存有的上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：提供一种结构紧凑、设计巧妙，以解决现有水力加压器存有的不能根据地层硬度调整负载钻压导致的易损坏问题的动态平衡水力加压器。

2、本发明的技术方案是：

3、一种动态平衡水力加压器，包括上接头、上连接套筒、中间连接套筒、下连接套筒、下连接轴、芯轴、活塞和节流元件；其特征在于：所述的上接头的下端依次连接有上连接套筒、中间连接套筒和下连接套筒；所述的上连接套筒、中间连接套筒和下连接套筒内滑动装有芯轴；芯轴的下端延伸至下连接套筒的下方后装有下连接轴；芯轴的上端装有活塞；活塞与下连接套筒滑动连接；活塞上方的上接头的下端固装有节流元件；节流元件的下端延伸至芯轴的内部。

4、所述的节流元件呈一体式结构，包括装配体和调节杆；上接头的下端固装有装配体；装配体的下端设置有调节杆；调节杆的下端延伸至芯轴的内部；所述的装配体上均布有多个过流孔。

5、所述的芯轴呈空心轴状结构；芯轴的表面均布有多个导向齿；中间连接套筒的内表面设置有多个导向槽；芯轴的导向齿与中间连接套筒的导向槽滑动连接。

6、所述的上连接套筒和下连接套筒的表面通过装配环活动装有滚珠。

7、所述的装配环的圆周面上设置有连接螺纹；装配环通过连接螺纹与对应的上连接套筒或下连接套筒螺纹连接；装配环的内径呈弧面结构；装配环将对应的滚珠限定在上连接套筒或下连接套筒上。

8、所述的下连接套筒的内壁上设置有限位凸台；限位凸台下方的芯轴的表面设置有限位阶梯。

9、本发明的优点在于：

10、该动态平衡水力加压器结构紧凑、设计巧妙，在节流元件的作用下，芯轴往复移动时，能够动态的改变水力加压器压差，从而及时调整钻压，保证活塞不会达到上下限位点，不会损伤水力加压器，起到减振作用，由此解决了现有水力加压器存有的不能根据地层硬度调整负载钻压导致的易损坏的问题，满足了企业生产使用的需要。

技术特征：

1.一种动态平衡水力加压器，包括上接头（1）、上连接套筒（2）、中间连接套筒（3）、下连接套筒（4）、下连接轴（6）、芯轴（5）、活塞（7）和节流元件（8）；其特征在于：所述的上接头（1）的下端依次连接有上连接套筒（2）、中间连接套筒（3）和下连接套筒（4）；所述的上连接套筒（2）、中间连接套筒（3）和下连接套筒（4）内滑动装有芯轴（5）；芯轴（5）的下端延伸至下连接套筒（4）的下方后装有下连接轴（6）；芯轴（5）的上端装有活塞（7）；活塞（7）与下连接套筒（4）滑动连接；活塞（7）上方的上接头（1）的下端固装有节流元件（8）；节流元件（8）的下端延伸至芯轴（5）的内部。

2.根据权利要求1所述的一种动态平衡水力加压器，其特征在于：所述的节流元件（8）呈一体式结构，包括装配体（9）和调节杆（10）；上接头（1）的下端固装有装配体（9）；装配体（9）的下端设置有调节杆（10）；调节杆（10）的下端延伸至芯轴（5）的内部；所述的装配体（9）上均布有多个过流孔（11）。

3.根据权利要求1所述的一种动态平衡水力加压器，其特征在于：所述的芯轴（5）呈空心轴状结构；芯轴（5）的表面均布有多个导向齿（12）；中间连接套筒（3）的内表面设置有多个导向槽（13）；芯轴（5）的导向齿（12）与中间连接套筒（3）的导向槽（13）滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种动态平衡水力加压器，其特征在于：所述的上连接套筒（2）和下连接套筒（4）的表面通过装配环（14）活动装有滚珠（15）。

5.根据权利要求4所述的一种动态平衡水力加压器，其特征在于：所述的装配环（14）的圆周面上设置有连接螺纹；装配环（14）通过连接螺纹与对应的上连接套筒（2）或下连接套筒（4）螺纹连接；装配环（14）的内径呈弧面结构；装配环（14）将对应的滚珠（15）限定在上连接套筒（2）或下连接套筒（4）上。

6.根据权利要求1所述的一种动态平衡水力加压器，其特征在于：所述的下连接套筒（4）的内壁上设置有限位凸台（16）；限位凸台（16）下方的芯轴（5）的表面设置有限位阶梯（17）。

技术总结本发明涉及一种动态平衡水力加压器，属于石油天然气钻井工具技术领域。该动态平衡水力加压器，包括上接头、上连接套筒、中间连接套筒、下连接套筒、下连接轴、芯轴、活塞和节流元件；所述的上接头的下端依次连接有上连接套筒、中间连接套筒和下连接套筒；所述的上连接套筒、中间连接套筒和下连接套筒内滑动装有芯轴；芯轴的下端延伸至下连接套筒的下方后装有下连接轴；芯轴的上端装有活塞；活塞与下连接套筒滑动连接。该动态平衡水力加压器结构紧凑、设计巧妙，解决了现有水力加压器存有的不能根据地层硬度调整负载钻压导致的易损坏的问题，满足了企业生产使用的需要。技术研发人员：管锋,严宇,吴广受保护的技术使用者：长江大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11